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Al掺杂对β-Ga_(2)O_(3)薄膜光学性质的影响研究
1
作者
钟琼丽
王绪
+1 位作者
马奎
杨发顺
《人工晶体学报》
CAS
北大核心
2024年第8期1352-1360,共9页
近年来,半导体器件向着高散热性、高击穿场强和低能耗的方向发展,因此超宽禁带半导体材料β-Ga_(2)O_(3)具有广阔的应用前景,而有效掺杂是实现β-Ga_(2)O_(3)器件的基础。实验采用磁控溅射法制备Ga_(2)O_(3)/Al/Ga_(2)O_(3)/Al/Ga_(2)O_...
近年来,半导体器件向着高散热性、高击穿场强和低能耗的方向发展,因此超宽禁带半导体材料β-Ga_(2)O_(3)具有广阔的应用前景,而有效掺杂是实现β-Ga_(2)O_(3)器件的基础。实验采用磁控溅射法制备Ga_(2)O_(3)/Al/Ga_(2)O_(3)/Al/Ga_(2)O_(3)复合结构,经高温退火使Al原子热扩散进入薄膜中,形成Al掺杂的β-Ga_(2)O_(3)薄膜。采用激光区熔法使薄膜区域熔化再结晶,进一步提升掺杂质量。对Al掺杂β-Ga_(2)O_(3)薄膜的晶体性质、杂质含量及光学性质进行了测试表征。结果表明:Al掺杂不改变β-Ga_(2)O_(3)薄膜的晶体结构;随着Al层溅射时间延长,掺杂含量逐渐增加;当Al溅射时间为5和10 s时,薄膜紫外吸收率分别为40%和50%;随着Al溅射时间的增加,Al掺杂β-Ga_(2)O_(3)薄膜紫外区域光吸收率逐渐增强,Al溅射时间为300 s时,β-Ga_(2)O_(3)薄膜的光吸收率接近90%;低浓度的Al掺杂会导致β-Ga_(2)O_(3)薄膜的禁带宽度变窄。
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关键词
β-Ga_(2)O_(3)薄膜
AL掺杂
磁控溅射
Ga_(2)O_(3)/Al/Ga_(2)O_(3)/Al/Ga_(2)O_(3)复合结构
光吸收
光学带隙
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职称材料
半导体Fe-Si非晶薄膜的成分解析及设计
被引量:
2
2
作者
张君仪
李晓娜
+3 位作者
利助民
毕林霞
郑月红
董闯
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期39-47,共9页
β-FeSi2作为直接带隙半导体,具有较大的光吸收系数和较高的理论光(热)电转换效率,是一种理想的光(热)电材料。首先综述了目前β-FeSi2材料的研究及应用现状,为了回避单相β-FeSi2制备困难及失配等瓶颈问题,提出了制备具有相似性能的Fe...
β-FeSi2作为直接带隙半导体,具有较大的光吸收系数和较高的理论光(热)电转换效率,是一种理想的光(热)电材料。首先综述了目前β-FeSi2材料的研究及应用现状,为了回避单相β-FeSi2制备困难及失配等瓶颈问题,提出了制备具有相似性能的Fe-Si非晶薄膜是有效的解决方法。局域(近程序)结构是决定非晶性能的主要因素,针对非晶薄膜成分、局域结构及性能的对应性研究至关重要。基于此,概述了在"团簇+连接原子"模型指导下,依据实验性能分区和团簇理论解析建立的Fe-Si非晶薄膜成分、局域结构及性能关联;概述了现有晶态和非晶态材料研究中添加元素的原子占位情况,并以此为基础讨论了多组元化对薄膜非晶形成能力及半导体性能的影响。结果证实"团簇+连接原子"模型对Fe-Si非晶薄膜局域结构解析及多组元化成分设计是十分有效的。通过精确成分设计可在较大成分范围内实现薄膜半导体性能可调,为廉价近红外探测和全太阳光谱覆盖提供良好候选材料。最后,展望了Fe-Si非晶薄膜的研究及应用前景。
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关键词
Fe-Si非晶薄膜
“团簇+连接原子”模型
Β-FESI2
直接带隙
成分设计
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职称材料
Ag-SiO_2复合薄膜形貌和吸收特性的研究
被引量:
5
3
作者
赵亚丽
高帆
+2 位作者
汪壮兵
明海
许小亮
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第6期3564-3569,共6页
通过分层镀膜的方式制备Ag和SiO2的分层结构,经过快速热退火后,Ag颗粒扩散到复合薄膜的表面附近.通过改变Ag颗粒扩散的距离(SiO2的膜厚),可很好地控制Ag颗粒在复合薄膜表面附近的大小,浓度和形貌,进而对共振吸收特性产生影响.在实验中,...
通过分层镀膜的方式制备Ag和SiO2的分层结构,经过快速热退火后,Ag颗粒扩散到复合薄膜的表面附近.通过改变Ag颗粒扩散的距离(SiO2的膜厚),可很好地控制Ag颗粒在复合薄膜表面附近的大小,浓度和形貌,进而对共振吸收特性产生影响.在实验中,根据Ag颗粒扩散的长度来调节退火的时间.发现经过足够长的时间(17.5min)后,Ag颗粒会形成平行于衬底的平面团簇.由于Ag原子在平面团簇之间容易扩散,使得Ag颗粒的粒径平均值变小并趋于某一特定的半径,且粒径分布范围变小,导致吸收谱发生蓝移,吸收带变窄,且强度增加.
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关键词
复合薄膜
共振吸收
平面团簇
原文传递
题名
Al掺杂对β-Ga_(2)O_(3)薄膜光学性质的影响研究
1
作者
钟琼丽
王绪
马奎
杨发顺
机构
贵州大学大数据与信息工程学院
贵州省微纳电子与软件技术重点实验室
半导体功率器件可靠性教育部工程研究中心
出处
《人工晶体学报》
CAS
北大核心
2024年第8期1352-1360,共9页
基金
半导体功率器件可靠性教育部工程研究中心开放基金项目(ERCME-KFJJ2019-(01))。
文摘
近年来,半导体器件向着高散热性、高击穿场强和低能耗的方向发展,因此超宽禁带半导体材料β-Ga_(2)O_(3)具有广阔的应用前景,而有效掺杂是实现β-Ga_(2)O_(3)器件的基础。实验采用磁控溅射法制备Ga_(2)O_(3)/Al/Ga_(2)O_(3)/Al/Ga_(2)O_(3)复合结构,经高温退火使Al原子热扩散进入薄膜中,形成Al掺杂的β-Ga_(2)O_(3)薄膜。采用激光区熔法使薄膜区域熔化再结晶,进一步提升掺杂质量。对Al掺杂β-Ga_(2)O_(3)薄膜的晶体性质、杂质含量及光学性质进行了测试表征。结果表明:Al掺杂不改变β-Ga_(2)O_(3)薄膜的晶体结构;随着Al层溅射时间延长,掺杂含量逐渐增加;当Al溅射时间为5和10 s时,薄膜紫外吸收率分别为40%和50%;随着Al溅射时间的增加,Al掺杂β-Ga_(2)O_(3)薄膜紫外区域光吸收率逐渐增强,Al溅射时间为300 s时,β-Ga_(2)O_(3)薄膜的光吸收率接近90%;低浓度的Al掺杂会导致β-Ga_(2)O_(3)薄膜的禁带宽度变窄。
关键词
β-Ga_(2)O_(3)薄膜
AL掺杂
磁控溅射
Ga_(2)O_(3)/Al/Ga_(2)O_(3)/Al/Ga_(2)O_(3)复合结构
光吸收
光学带隙
Keywords
β-Ga_(2)O_(3)thin
film
Al doping
magnetron sputtering
Ga_(2)O_(3)/Al/Ga_(2)O_(3)/Al/Ga_(2)O_(3)
composite
structure
light
absorption
optical
band
gap
分类号
TN304.055 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
半导体Fe-Si非晶薄膜的成分解析及设计
被引量:
2
2
作者
张君仪
李晓娜
利助民
毕林霞
郑月红
董闯
机构
大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室
兰州理工大学有色金属先进加工与再利用国家重点实验室
出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期39-47,共9页
基金
辽宁省基金面上项目(20170540178)
大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室开放课题项目(KF1803)。
文摘
β-FeSi2作为直接带隙半导体,具有较大的光吸收系数和较高的理论光(热)电转换效率,是一种理想的光(热)电材料。首先综述了目前β-FeSi2材料的研究及应用现状,为了回避单相β-FeSi2制备困难及失配等瓶颈问题,提出了制备具有相似性能的Fe-Si非晶薄膜是有效的解决方法。局域(近程序)结构是决定非晶性能的主要因素,针对非晶薄膜成分、局域结构及性能的对应性研究至关重要。基于此,概述了在"团簇+连接原子"模型指导下,依据实验性能分区和团簇理论解析建立的Fe-Si非晶薄膜成分、局域结构及性能关联;概述了现有晶态和非晶态材料研究中添加元素的原子占位情况,并以此为基础讨论了多组元化对薄膜非晶形成能力及半导体性能的影响。结果证实"团簇+连接原子"模型对Fe-Si非晶薄膜局域结构解析及多组元化成分设计是十分有效的。通过精确成分设计可在较大成分范围内实现薄膜半导体性能可调,为廉价近红外探测和全太阳光谱覆盖提供良好候选材料。最后,展望了Fe-Si非晶薄膜的研究及应用前景。
关键词
Fe-Si非晶薄膜
“团簇+连接原子”模型
Β-FESI2
直接带隙
成分设计
Keywords
Fe-Si amorphous thin
film
s
"
cluster
-plus-glue-atom"model
β-FeSi2
direct
band
gap
composition design
分类号
TB383.2 [一般工业技术—材料科学与工程]
下载PDF
职称材料
题名
Ag-SiO_2复合薄膜形貌和吸收特性的研究
被引量:
5
3
作者
赵亚丽
高帆
汪壮兵
明海
许小亮
机构
中国科学院中国科学技术大学结构分析重点实验室
合肥工业大学理学院
中国科学技术大学物理系
出处
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第6期3564-3569,共6页
基金
国家自然科学基金(批准号:50472008)
国家重大基础研究计划(973)(批准号:2006CB302900)资助的课题~~
文摘
通过分层镀膜的方式制备Ag和SiO2的分层结构,经过快速热退火后,Ag颗粒扩散到复合薄膜的表面附近.通过改变Ag颗粒扩散的距离(SiO2的膜厚),可很好地控制Ag颗粒在复合薄膜表面附近的大小,浓度和形貌,进而对共振吸收特性产生影响.在实验中,根据Ag颗粒扩散的长度来调节退火的时间.发现经过足够长的时间(17.5min)后,Ag颗粒会形成平行于衬底的平面团簇.由于Ag原子在平面团簇之间容易扩散,使得Ag颗粒的粒径平均值变小并趋于某一特定的半径,且粒径分布范围变小,导致吸收谱发生蓝移,吸收带变窄,且强度增加.
关键词
复合薄膜
共振吸收
平面团簇
Keywords
composite film
,
absorption band
,
facet cluster
分类号
O484 [理学—固体物理]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
Al掺杂对β-Ga_(2)O_(3)薄膜光学性质的影响研究
钟琼丽
王绪
马奎
杨发顺
《人工晶体学报》
CAS
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
半导体Fe-Si非晶薄膜的成分解析及设计
张君仪
李晓娜
利助民
毕林霞
郑月红
董闯
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
2
下载PDF
职称材料
3
Ag-SiO_2复合薄膜形貌和吸收特性的研究
赵亚丽
高帆
汪壮兵
明海
许小亮
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007
5
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