高温超导薄膜衬底材料LaAlO_3单晶的超光滑表面抛光研究

本文以化学机械抛光为手段 ,以原子力显微镜 (AFM)为工具 ,对高温超导薄膜衬底材料LaAlO3 单晶的超光滑表面抛光进行研究。既观察到了由传统光学表面向超光滑表面过渡的过程 ,又观察到了超光滑表面加工的结果—表面的本征化。

α-Al_(2)O_(3)衬底上生长的GaN膜的光学性质

采用金属有机化学气相淀积（ＭＯＣＶＤ）方法生长了α－Ａｌ２Ｏ３衬底上外延的高质量的单晶ＧａＮ薄膜。Ｘ射线衍射光谱与喇曼散射光谱表征了ＧａＮ外延薄膜的单晶结构和单晶质量。透射光谱和光调制反射光谱定出了六角单晶ＧａＮ薄膜的直接带隙宽度和光学参数。

透明导电氧化物-βGa_2O_3单晶生长的研究进展

本文对β-Ga2O3单晶体的研究情况进行了综合,主要介绍了β-Ga2O3单晶体的生长方法:Verneuil法、提拉法和浮区法生长技术,并简单介绍了β-Ga2O3单晶体的光学和电学性质及其在GaN衬底方面的应用。β-Ga2O3单晶体的优异性质使其可以成为新一代的透明导电材料。

Si基(100)取向3C-SiC单晶薄膜生长工艺技术研究

为了改善3C-SiC单晶薄膜结晶质连SiC单晶薄膜微观结构与碳化工艺是3C-SiC/Si异质外延研究的关键。研究了碳化工艺、3C-SiC薄膜外延生长温度、x(C)/x(Si)气相摩尔比等对于Si基3C-SiC薄膜表面质量和结晶质量的影响,获得(100)单晶Si衬底生长高质量3C-SiC薄膜工艺。通过光学显微镜、XRD射线2θ-ω、XRD摇摆曲线等分析Si基3C-SiC薄膜表面质量和单晶特性。研究表明,在x(C)/x(Si)气相摩尔比为1.6时,采用"两步碳化工艺"在1 385℃生长1 h获得的3C-SiC薄膜为类单晶薄膜,3C-SiC薄膜(200)衍射峰的摇摆曲线半峰宽约为0.19°。

不同氧化物衬底上高质量GaN薄膜的外延生长

通过对比蓝宝石(Al2O3),SiC,Si,ZnO衬底与三种非常规氧化物衬底即LiGaO2,MgAl2O4和LaAlO3衬底上外延生长GaN薄膜的优缺点,指出了在这几种氧化物衬底上生长GaN薄膜所具有的独特优势;针对氧化物衬底上生长GaN薄膜的问题,提出了相应的解决方法,进而明确指出了研究非常规氧化物衬底的重要意义。在此基础上,详细介绍了在三种氧化物衬底上生长高质量GaN薄膜的方法及研究进展,为高晶体质量GaN薄膜的生长及Ⅲ族氮化物半导体器件的应用研究、特别是基于非常规氧化物衬底的研究起到很好的指导意义。

拉曼光谱在SiC单晶中的应用

本文主要讲述拉曼光谱仪在碳化硅单晶的应用。拉曼光谱谱峰尖锐清晰,适合定性研究碳化硅单晶衬底的分子结构及组成,晶体的立体规整性,结晶与去向,晶体的表面及界面的结构。通过分析晶体的拉曼光谱,可以完善3C-SiC单晶薄膜结晶质量,进一步修正碳化硅单晶生长工艺。

MgO/α-Al_2O_3单晶衬底上磁控溅射Pt外延薄膜微结构观测分析

采用射频磁控溅射方法在Mg O和α-Al_2O_3单晶基片上沉积制备Pt外延薄膜,研究了衬底晶格结构和沉积氛围对薄膜外延生长晶向和表面形貌的影响.实验研究表明,Pt薄膜外延生长晶向主要受衬底表面晶格结构的影响,沉积氛围主要影响薄膜表面形貌.X射线衍射分析证明了Pt(100)//Mg O(100),Pt(111)//Mg O(111),Pt(111)//α-Al_2O_3(0001)和Pt(111)//α-Al_2O_3(01 12)的晶面外延关系.扫描电子显微镜观测发现15%氧分压氛围沉积在Mg O(111)和α-Al_2O_3(01 12)衬底上的Pt(111)外延薄膜以三角形晶粒密排堆叠形成平整致密的膜面,但膜内存在旋转畴缺陷;而15%氧分压氛围沉积在Mg O(100)衬底上的Pt(100)外延薄膜无旋转畴缺陷,但薄膜表面出现大小不一的微孔.

稀土锰氧化物La_(0.7)(Sr_(1-x)Ca_x)_(0.3)MnO_3薄膜的LITV研究

采用脉冲激光沉积法在LaAlO3单晶衬底上制备了不同掺杂量和不同倾斜角度的一系列La0.7(Sr1-xCax)0.3MnO3(LSCMO)薄膜。通过对其激光感生电压(LITV)信号测量研究表明:对不同掺杂量的薄膜,x=0.50时的La0.7(Sr0.5Ca0.5)0.3MnO3薄膜LITV信号峰值随激光能量变化最明显;对不同倾斜角度衬底的薄膜,衬底倾角α越大,在其薄膜上所产生的LITV信号峰值也越大,倾角为20o时,La0.7(Sr0.5Ca0.5)0.3MnO3薄膜的激光感生电压最大。该结论为其在LITV效应方面的应用提供科学的依据。

气相传输平衡技术制备LiGaO_2薄膜

为获得与GaN薄膜晶格失配小的衬底材料,报道了利用气相传输平衡技术(VTE)在(100)-βGa2O3单晶衬底上制备高度[001]取向LiGaO2薄膜的方法。经过X射线衍射分析表明得到的薄膜是由单相LiGaO2组成。利用扫描电镜(SEM)观察表面形貌,发现经气相传输平衡技术处理得到的薄膜表面形貌主要受温度的影响,表面晶粒尺寸随温度上升而增大。而X射线衍射测试表明随着温度上升,所得到的薄膜也从多晶向单晶化转变。在经过退火处理后,通过观察吸收谱发现LiGaO2薄膜中产生色心,并且色心的种类与温度有关。表明可以通过气相传输平衡技术技术,在远低于LiGaO2熔点的温度制备外延GaN用(001)LiGaO2∥(100)β-Ga2O3复合衬底。