α-Fe_(2)O_(3)纳米棒的水热合成与阻变开关特性研究

采用水热法合成了沿[110]方向具有优先生长取向的α-Fe_(2)O_(3)纳米棒,设计了具有非易失性阻变开关性能的W/α-Fe2O_(3)/FTO阻变存储器。对W/α-Fe_(2)O_(3/)FTO器件的阻变开关特性进行分析发现,W/α-Fe_(2)O_(3)/FTO阻变存储器的电阻比(RHRS/RLRS)在一个数量级以上,可保持100 s以上而无明显下降。此外,器件的载流子运输特性分别由LRS下的欧姆传导机制和HRS下的陷阱控制的空间电荷限制电流传导机制决定。由氧空位的迁移引起的纳米导电细丝的部分形成与断裂可以解释W/α-Fe_(2)O_(3)/FTO阻变存储器的非易失性阻变开关行为。因此,基于α-Fe_(2)O_(3)纳米棒的阻变存储器件可能是下一代非易失性存储应用的潜在候选器件。

等离子体增强热丝CVD法生长cBN薄膜中的衬底效应

立方氮化硼（ｃＢＮ）是一种新型的人工合成功能材料，它除了具有一系列与金刚石类似的优异的物理化学性质，如高的硬度、宽的带隙、高的电阻率和高的热导率外，还具有一些独特的优于金刚石的性质。这些性质使得ｃＢＮ在力学、光学和电子学等方面具有广泛的应用前景，这就需要在多种不同衬底材料上生长ｃＢＮ薄膜，并且衬底材料对ｃＢＮ薄膜的成核和生长有非常重要的影响。本文报道用射频等离子体增强热丝化学汽相沉积（ＣＶＤ）方法，在多种衬底上生长的ｃＢＮ薄膜的质量，包括生长的立方相比例，取向生长，表面形貌及粘附状况等，并着重讨论不同衬底对ｃＢＮ薄膜生长的影响。所用设备是等离子体增强热丝ＣＶＤ系统［２］；反应气体为ＮＨ３＋Ｂ２Ｈ６，并用高纯Ｈ２稀释到１％；衬底材料包括：Ｓｉ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｃｏ、不锈钢和人工合成金刚石薄膜。热丝温度和衬底温度分别为２１００℃和１０００℃，反应气体压力为１４０Ｐａ，射频功率为１８０Ｗ，沉积时间约４ｈ。Ｘ射线衍射谱（ＸＲＤ）和傅立叶转换红外谱（ＦＴＩＲ）在表征ｃＢＮ薄膜的结构和成分上，是两种重要而互为补充的手段。在相同的实验条件下，比较Ｓｉ、Ｎｉ、Ｃｏ、不锈钢衬底上生长ｃＢＮ薄膜的ＸＲＤ，以及Ｓｉ、不锈?

两种新型衬底材料LiAlO_2和LiGaO_2晶体的腐蚀形貌和缺陷研究

ＬｉＡｌＯ２和ＬｉＧａＯ２是目前找到的和ＧａＮ晶格失配率最小的两种晶体，其失配率分别为１．４％和０．２％．本研究分别利用温梯法和提拉法成功地生长出了ＬｉＡｌＯ２和ＬｉＧａＯ２单晶．通过化学侵蚀、光学显微镜、透射电子显微镜和Ｘ射线衍射貌相术对两种晶体中的缺陷特征进行了分析，研究了晶体特性、生长方法和缺陷形成的关系．用温梯法生长的ＬｉＡｌＯ２晶体质量良好，晶体中无气泡、包裹物．ＬｉＡｌＯ２晶体中的位错密度约为３．８×１０４—６．０×１０４／ｃｍ２，晶体中的主要缺陷为亚晶界或镶嵌，可能是由于温度场不稳定及生长速率太快造成的．而用普通的提拉法生长的ＬｉＧａＯ２晶体由于原料按非化学计量比挥发，致使组分偏离，容易产生γ－Ｇａ２Ｏ３包裹物，包裹物和位错的形成具有一定的相互促进作用，往往形成平行于（００１）面的亚晶界，通过调整原料配比及生长工艺参数可克服上述问题．测得ＬｉＧａＯ２晶体的位错密度为７．０×１０５—９．２×１０５／ｃｍ２．

用电子束热蒸发技术制备ZnO薄膜

本文报道了用电子束热蒸发技术制备ZnO薄膜 ,薄膜具有 (0 0 2 )取向 ,通过电子扫描显微镜确认晶粒大小在 15 0nm左右 ,现有的薄膜在 5 2

微波ECR等离子体辅助反应蒸发沉积ITO膜

发展了一种新型的微波电子回旋共振等离子体（ＥＣＲ）辅助反应蒸发沉积薄膜的方法，并且使用它成功地在低气压（１０￣（－２）Ｐａ）、低温基片（３０～１００℃）上，不作后处理，直接制备出了附着力强，透光率高于８５％，方阻低于１００Ω／□的ＩＴＯ膜。

相变型VO_2薄膜的制备及其特性的研究

利用反应离子束溅射和后退火工艺制备一种新的相变型VO2薄膜,对该薄膜进行电学测试、XRD和光学透过率的测试。这种工艺制备出的相变型VO2薄膜相变温度更接近室温,XRD显示这种薄膜中有VO2、V2O5成分的存在。对这种薄膜的光学透过率测试表明,低温下薄膜的透过率是高温下薄膜透过率的近5倍。通过实验可以看出,氧气分压、退火温度、退火时间是影响制备新型相变型VO2薄膜的重要因素。

添加剂对自蔓延高温合成AlN的影响

着重研究了添加剂对自蔓延高温合成AlN中的含氧量增加的影响 ,讨论了AlN形态与含氧量之间的关系 .疏松剂NH4 Cl虽可使得产物疏松 ,易于破碎 ,但它增加了体系中水蒸汽量 ,促进AlN中含氧量的增加 .碳的存在可降低体系中的水蒸汽量 ,使NH4 Cl对产物中含氧量的促进作用受到抑制 .部分碳化的蔗糖在自蔓延过程中发生碳化 ,可获得较大的表面积 ,使得其较明显地抑制含氧量的增加 .在自蔓延高温合成过程中 ,AlN的含氧量与其形态关系密切 .含氧量高的AlN倾向于形成晶须 ,而含氧量低的AlN倾向于形成颗粒状 .AlN晶须以固 -液 -气 (VLS)机制生长 .VLS机制所需液相的生成与氧有关 .液相产生所需的氧应主要来自气体中的含氧杂质(氧气和水蒸汽 ) .

PLD制备钛酸铅薄膜过程的RHEED分析

本文采用反射式高能电子衍射(RHEED)监测脉冲激光沉积法制备钛酸铅薄膜过程。根据PbTiO3/MgO(001)薄膜、PbTiO3/Si(100)薄膜生长过程中RHEED强度的时间演变,分析基片对薄膜生长模式的影响。并且观测不同生长时刻的RHEED强度的空间分布,讨论生长过程中薄膜表面的台阶尺寸变化。另外,比较在不同氧分压下沉积的钛酸铅薄膜表面的RHEED图案,发现氧气将改变薄膜的微结构,提高薄膜的结晶性。

GaInP_2/GaAs/Ge叠层太阳电池材料的低压MOCVD外延生长

本文采用自制的 L P-MOCVD设备 ,外延生长出 Ga In P2 / Ga As/ Ge叠层太阳电池结构片 ,对电池材料进行了 X射线衍射测试分析 .另外 ,采用二次离子质谱仪测试了电池结构的剖面曲线 .用此材料做出的叠层太阳电池 ,AMO条件下光电转换效率 η=1 3 .6% ,开路电压 Voc=2 2 3 0 m V,短路电流密度 Jsc=1 2 .6m A/ cm2 .

光化学气相淀积SiGe/Si材料的机制分析

本文对光化学气相淀积 Si Ge/Si过程中气相反应机制和表面反应历程进行了分析和讨论 .利用表面反应动力学的有关理论 ,结合光化学气相淀积的特点 ,推导出光化学气相淀积Si Ge/Si过程中的生长速率和生长压力的关系 .并给出该理论结果和实际实验结果的比较 .

离子束增强沉积氮化硅薄膜生长及其性能研究

用离子束增强沉积技术合成了氮化硅薄膜并研究了薄膜的组分、性能和结构.结果表明,离子束增强沉积生长的氮化硅薄膜的组分比,可借助于调节氮离子和硅原子到达率之比加以控制.在合适条件下生长的氮化硅薄膜,其红外吸收特征峰在波数为840cm^(-1)附近,光折射率在2.2到2.6之间,其组分为Si_3N_4用RBS、AES、TEM、SEM、ED及扩展电阻,测量和观察生成的氮化硅薄膜的组分深度分布及结构.发现,离子束增强沉积制备的氮化硅薄膜,存在着表面富硅层、氮化硅沉积层及混合过渡层这样的多层结构.薄膜呈球状或方块状堆积.基本上是无定形相,但局部可观察到单晶相的存在.离子束增强沉积制备的氮化硅薄膜中的含氧量比不用离子束辅助沉积的显著减少.

光折变KNSBN掺Cu晶体的生长

用 Czochralski 技术生长了 A 位置非充满型 KNSBN 掺 Cu 晶体,提拉速度为4—8mm/h,转速为15—20r/min;沿提拉方向测量了温场分布,用氩离子激光器测量了晶体的高光折变性能。

CoSi_2薄膜形成过程中的反应机制

利用超高真空电子束蒸发，在Ｓｉ衬底上淀积Ｃｏ－Ｓｉ多层膜．经热处理后，发现在６００—７００℃内ＣｏＳｉ２形成的过程中，成核控制、界面反应及扩散等几种因素都能起较大的作用，并因此而造成了ＣｏＳｉ２薄膜生长动力学的极其复杂性．本文还对样品进行了电阻率和扩展电阻测量．并讨论了利用常规手段来消除薄膜横、纵向非均匀性的几种途径．

电化学原子层外延及 Te、Cd 元素欠电势沉积研究

阐述了一种外延沉积化合物半导体的新方法———电化学原子层外延（ＥＣＡＬＥ），并对其基础欠电势沉积（ＵＰＤ）进行了讨论．着重研究了Ⅱ、Ⅳ族元素Ｃｄ、Ｔｅ的电化学欠电势沉积，根据电化学循环伏安曲线，研究了Ｔｅ与Ｃｄ在ＳｉＡｕ（１１１）基片上以及交替生长过程中ＵＰＤ沉积电位及相应覆盖度值．由此确定了在ＳｉＡｕ（１１１）衬底上交替沉积Ｔｅ、Ｃｄ原子层的方法．在此基础上，初步进行了多次交替沉积，并用ＡＦＭ与ＡＥＳ研究了所得样品表面形貌与成分．

MOCVD外延Hg_(1-x)Cd_xTe/Cd_(1-y)Zn_yTe薄膜的光致发光

利用Raman显微镜系统对两块用MOCVD方法在Cd0 96Zn0 0 4 Te衬底上生长的Hg0 8Cd0 2 Te外延薄膜样品在光谱范围 5 0～ 5 0 0 0cm-1进行了测量 ,在其中的一块样品上首次发现了 1 4 3eV至 1 93eV范围内出现的具有周期结构的光致发光峰 ,该发光峰对应的能带中心位于Hg0 8Cd0 2 Te外延层导带底上方 1 73eV ,在另外一块外延薄膜样品中仅观察到四个Raman散射峰 ,没有周期结构的发光峰。为了分析上述光致发光的起因 ,对两块样品进行了X射线的双晶回摆曲线样品结构分析 ,得出样品在 1 4 3eV至 1 93eV范围的光致发光峰是由于改进MOCVD生长工艺提高了样品的结构质量所致 ,通过分析指出该光致发光峰是来源于Hg0 8Cd0 2 Te外延层中的阴性离子空位的共振能级。

ZnO:Al(ZAO)薄膜的特性研究

用直流磁控反应溅射技术制备了综合性能优良的ZnO:Al(ZAO)薄膜.X光衍射(XRD)、光电子能谱(XPS)和Auger电子能谱(AES)等分析结果表明,适量的铝掺杂和氧流量可有效地控制Al_2O_3相的生成.铝在薄膜表面的存在形式单一,并且Zn,O,Al各元素纵向分布均匀.理论与实验研究表明,对于高度简并的ZAO半导体薄膜,在温度较低时,离化杂质散射占主导地位;温度较高时,晶格振动散射将成为主要的散射机制;晶界散射仅当晶粒尺寸较小(与电子的平均自由程相当)时才起作用.此外,优化工艺参数可获得低电阻率(～5×10^(-4)Ωcm)的ZAO薄膜.在可见光区,其透射率>80％;在近中红外光区,其反射率>60％.

立方相掺铜 KTN 晶体的生长和光折变性能

本文报道了用熔盐提拉法成功地生长大尺寸掺铜 KTN 晶体的方法以及立方相 KTN∶Cu晶体的全息存储实验结果。在施加电场时,KTN∶Cu 晶体的全息存储衍射效率达到:52%,计算所得的动态范围和存储灵敏度分别为2.33×10^(-5)和5×10^(-6)cm^2/J,实验结果表明,电子为主要载流子。

一步法电沉积CuInSe_2半导体膜

在以ＩｎＣｌ３、ＣｕＣｌ、ＳｅＯ２为主盐，酒石酸为络合剂，聚乙二醇和硫脲为添加剂的电镀液中，在Ｍｏ片或Ｔｉ片上进行阴极电沉积，可获得ＣｕＩｎＳｅ２半导体膜，它与ＣｄＳ组成的ｎ－ＣｄＳ／ｐ－ＣｕＩｎＳｅ２光电池光电效率可达７％～８％，部分达１１％。

多片LPE生长Al_xGa_(1-x)As/GaAs单晶薄膜

介绍了一种新的“分离三室水平推挤式多片外延舟”，可在国产水平外延炉中实现多片单晶薄膜外延。同时，研究了适合于多片外延的各种工艺条件。用于研制的ｐ＋－ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ／ｐ－ｎ－ｎ＋－ＧａＡｓ太阳能电池，ＡＭ０，２５℃，１２０ｍＷ·ｃｍ－２的转换效率达到１９．８％。

电弧离子镀TiN TiAlN薄膜的制备及高温退火研究

利用电弧离子镀技术在不锈钢衬底上沉积了ＴｉＮ，ＴｉＡｌＮ薄膜，并对两种样品分别在大气环境下进行了高温退火．退火前后都做了Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）谱及硬度测量，发现退火后ＴｉＡｌＮ薄膜表面出现Ａｌ２Ｏ３层，该层的出现使ＴｉＡｌＮ薄膜的高温特性大大好于ＴｉＮ涂层，在机械工业中将会有广泛的应用前景．