硅基衬底Ba_(0.5)Sr_(0.5)TiO_3厚膜制备的Sol-gel新方法

介绍了一种改进的制备压电厚膜的 sol- gel新方法 ,通过添加聚乙烯吡咯烷酮 (poly vinyl pyrrolidone,PVP)来抑制厚膜中裂纹的产生 .文中讨论了最大无裂纹膜厚与 PVP摩尔比及热处理的关系 ,并给出了 BST的 SEM显微照片 .

基于硅基微纳结构衬底的光操控-表面增强拉曼光谱方法研究

表面增强拉曼散射(SERS)增强基底的制备是实现SERS技术高灵敏度探测的关键因素,利用光操控技术制备金属纳米粒子聚集体是近来SERS领域研究的热点。利用飞秒激光湿法刻蚀技术,在硅片表面5 mm×5 mm范围内刻蚀横截面积(宽度×深度)为10μm×7μm, 30μm×12μm, 60μm×15μm, 70μm×19μm和90μm×21μm的狭槽线阵,制备截面积不同的微纳硅基衬底(SiMS)。应用光操控技术结合SERS方法,在金纳米溶胶中加入硅基衬底。并将激光对焦在衬底狭槽内,在光辐射压力的作用下,金纳米粒子沿光束的传播方向运动,聚集于微纳结构表面的狭槽内,形成金纳米粒子聚集体,促进"热点"效应,提高SERS探测的灵敏度,实现了在硅基微纳结构衬底上探测物的SERS增强。实验表明,利用光辐射压力和光梯度力的合力,金属纳米粒子能有效聚集在硅基微纳结构衬底表面的狭槽中,形成更多的"热点",从而可大幅提高SERS增强效果。以芘为探针分子,随着狭槽截面积的增加, SERS信号逐渐增强,狭槽截面积为70μm×19μm时达到最强,超过该截面积后,拉曼信号强度开始降低, SERS强度最高增强了约两个数量级,最低检测浓度为5.0×10^-9 mol·L^-1,在低浓度范围内(5.0×10^-9~1.0×10^-7 mol·L^-1),芘位于588和1 234 cm^-1处特征峰强与浓度的关系曲线呈现较好的线性相关性,其拟合方程及线性相关系数分别为0.992和0.971。以截面积为70μm×19μm的微纳衬底进行了重复性实验,每完成一次实验,关掉激光器,待激光的作用消失,狭槽内聚集的金纳米粒子重新分散在溶液中,进行下一次实验。选取微纳衬底8个不同位置,每个位置重复三次实验,衬底不同位置芘的588和1 234 cm^-1两个特征峰峰强的相对标准偏差(RSD)分别为9.9%和2.0%,具有较好的重复性。与仅使用金纳米颗粒相比,该方法保留了金纳米颗粒重复性好的优势,同时具有更高的增强效应和衬底清洗后可重复使用的优点。研究表明,基于硅基微纳结构衬底的光操控-SERS方法,可极大地提高金纳米颗粒的SERS效应,在化学和生物学等领域的物质检测分析方面具有广阔的应用前景。

基于硅基图形衬底的Ⅲ-Ⅴ族材料异质生长

介绍了基于硅基图形衬底的Ⅲ-Ⅴ族材料异质生长的方法,主要包括选区生长Ⅲ-Ⅴ族纳米线和微通道外延薄膜。选区生长Ⅲ-Ⅴ族纳米线可以有效控制Ⅲ-Ⅴ族纳米线的直径,并控制位错扩散,从而可以在硅衬底上生长出高晶体质量的Ⅲ-Ⅴ族材料。同时,微沟道外延可以将位错限制在外延材料中极小范围内,保证外延材料的器件层晶体质量良好。微沟道外延分为两种形式:垂直生长和横向生长,原理分别是高深宽比陷阱和横向过生长。通过这两种生长形式,可以分别制备纳米条及纳米薄膜。硅基图形衬底的设计为Ⅲ-Ⅴ族材料在硅基衬底上集成提供了有效的途径,势必成为Ⅲ-Ⅴ族材料和硅异质集成的主流方法之一。

束流强度分布与膜厚的关系

为了验证束流强度分布对膜厚的影响,通过束流分布的理论计算模拟出外延膜的分布,并与外延实验样品数据进行了对比,结果证实了我们的猜测,可以部分解释膜厚分布不均的情况。利用公式计算束流强度的分布,得出最薄点应为最厚点的73.26%。实验测试的膜厚的最厚点为8.1582 m,最薄点为5.9362 m,比例为72.76%,与计算结果基本相符。因此,可以确定束流强度分布对膜厚有一定的影响。但实际材料的膜厚不仅受束流分布的影响,还与其他工艺参数相关。由于采用了理论计算与实验相互对比的方法,比单纯实验所得出的结果更准确可靠。

Ⅲ-Ⅴ族纳米线晶体管的研究进展

从器件结构和电学特性等方面,对具有垂直结构和水平结构的Ⅲ-Ⅴ族纳米线晶体管的最新研究进展进行了综述。对于垂直器件,虽然高质量的垂直Ⅲ-Ⅴ族纳米线易于获得,但栅极的逻辑布线难以实现;对于水平结构器件,虽然栅极的逻辑布线与当前的平面硅差异不大,但无催化剂条件下难以选区定位生长水平Ⅲ-Ⅴ族纳米线。硅基Ⅲ-Ⅴ族纳米线晶体管不仅能有效提高沟道迁移率等性能,而且可以保证与硅工艺的兼容性,同时降低Ⅲ-Ⅴ族材料晶体管高昂的成本。研究表明,水平结构的硅基Ⅲ-Ⅴ族纳米线晶体管将具有更大的发展潜力。