高k材料Ta2O5结构与电学性质的研究

利用双离子束沉积设备在p-Si(100)衬底上制备了Ta2O5基MOS电容,研究了不同辅源能量0、100、200、300eV下薄膜生长机制、内部结构以及电学性质的差异。实验结果显示,在辅源能量200eV下制备的Ta2O5薄膜具有最小的表面粗糙度和优异的界面特性。由C-V/I-V特征曲线表明,辅源能量200eV下制备的Ta2O5基MOS电容具有最小的平带电压偏移量、氧化层电荷密度以及漏电流。研究表明合适的辅源能量可有效改善薄膜生长机制,使薄膜由类岛状沉积转化为层状生长,从而提高晶粒均匀性、薄膜平整度以及致密性,使薄膜具有较好的电学性质。

高K栅介质材料的研究现状与前景

论述了45～32nm技术节点下高K材料取代SiO2的必要性和基本要求,综述了高K栅介质中极具代表性的Hf基材料。研究表明,向HfO2中分别掺杂Al、Si、Ta、N等形成的复合Hf基高K栅介质材料具备较HfO2更加优异的物理结构、晶化温度、热力学稳定性以及电学特性,但与此同时也存在如何优化掺杂量、沟道载流子迁移率下降以及中间层引起的界面退化等难题。针对这些挑战,探讨了新型"堆垛结构"和引起载流子迁移率下降的物理机制,展望了高K材料在未来先进COMS器件中的应用。

微波ECR等离子体技术及其在材料加工中的应用

本文简要介绍了微波ＥＣＲ等离子体技术的原理，评述了近年来这种技术在ＣＶＤ、ＰＶＤ、刻蚀等方面的研究和应用的进展。

多铁性材料BiFeO_3的掺杂改性研究进展

同时具有铁电、铁磁、铁弹特性的多铁性材料在功能器件中具有潜在的应用前景。BiFeO3是唯一居里温度和尼尔温度均在室温以上的多铁性材料。综述了多铁性材料BiFeO3的结构、制备、掺杂改性研究进展,指出了BiFeO3材料存在的问题,提出了BiFeO3材料今后可能的研究方向。

TiO_2过渡层对BiFeO_3薄膜微结构和铁电磁性质的影响

研究了TiO2过渡层对BiFeO3薄膜微结构和铁电磁性质的影响.采用溶胶-凝胶法分别在Si(100)和Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)衬底上制备了BiFeO3薄膜.通过加入约10 nm厚度的TiO2过渡层,在两种衬底上均制备出了纯相BiFeO3薄膜,而未加过渡层的薄膜均有杂相存在.与未加TiO2过渡层相比较,BiFeO3/TiO2薄膜表面颗粒大小更加均匀、致密、平整.在室温10kHz下沉积在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上的薄膜的损耗从0.094下降到0.028;而薄膜的介电常数变化不大,分别为177和161.在室温下同时测得了薄膜的电滞回线和磁滞回线.BiFeO3/TiO2薄膜的饱和磁化强度为16.8 emu/cm3,在600kV/cm电场下,剩余极化强度为9.8μC/cm2.研究表明,TiO2过渡层能够有效地抑制Bi FeO3薄膜杂相的生成,提高薄膜的表面平整度以及耐压性.

双环状电极大气压等离子体射流的时间分辨诊断

大气压等离子体射流在众多领域中发挥着至关重要的作用,其中,拥有双环状电极结构的射流装置表现十分突出,此类装置具有结构简单、放电稳定的优势,并且产生的射流长度较长、温度较低.本工作利用ICCD相机采集技术,对高频高压交流电源驱动的双环状电极等离子体射流进行了纳秒级时间分辨诊断.研究发现,在一个完整的放电周期内,存在两个明显的放电阶段,分别位于外加电压的正、负半周期的峰值附近,并且在正半周期的放电阶段中,亮度、射流长度、放电发展速度均明显强于负半周期,值得注意的是,仅在负半周期的放电阶段中,才能观察到等离子体离开管口自主向前传播的现象.本工作对于了解等离子体动力学过程,揭示等离子体的行为规律及优化等离子体设备等诸多方面有积极地推动作用.

高密度螺旋波等离子体源的应用进展

首先介绍了螺旋波的定义、螺旋波等离子体源产生等离子体所需条件的工作范围以及螺旋波等离子体源主要的一些应用。按照所加磁场范围的不同(分为在磁感应强度为100～1 600Gs和在强磁场中两部分),分别进一步讨论了国内外各研究小组研制的等离子体源的运行参数及技术特点。随后介绍了螺旋波等离子体源在刻蚀、薄膜沉积和火箭推进三个方面的应用进展。其中重点介绍了螺旋波等离子体火箭推进。最后简单展望了螺旋波等离子体源的应用前景,并指出其发展中尚待解决的一些问题。

锂硫电池的研究现状与展望

从电解质体系研制、锂负极改性、硫系正极材料制备等3个方面,介绍了近年来锂硫电池的研究现状,并对发展前景进行了展望。

激光诱导荧光在低温等离子体诊断中的应用

激光诱导荧光技术(LIF)应用到等离子体中已经有超过20年的历史,在等离子体处理中的应用也已经持续了十多年。激光诱导荧光系统可以用于刻蚀、溅射以及薄膜沉积等离子体源的诊断研究。离子密度和速度分布及对流、传播参数等,都可以用LIF直接测量或间接计算得到。LIF可以得到时间分辨和空间分辨的离子分布方程,可用于等离子体热力学和等离子体迁移的研究。

具有Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的XY模型的量子相干性

研究了具有Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用的一维横场XY自旋链的量子相变和量子相干性.采用约旦-维格纳变换严格求解了哈密顿量,并描绘了体系的关联函数和相图,相图包含反铁磁相、顺磁相和螺旋相.利用相对熵和Jensen-Shannon熵讨论了XY模型的量子相干性.研究发现,相对熵与Jensen-Shannon熵所表现的行为都可以很好地表征该模型的量子相变.非螺旋相中量子相干性不依赖DM相互作用,而在螺旋相DM相互作用对量子相干性有显著影响.此外,指出了在带有DM相互作用的这一类反射对称破缺体系中关联函数计算的常见问题.

一种柔性染料敏化太阳能电池的初步研究

染料敏化太阳能电池(DSSC)与商用硅电池相比,由于具有转化效率较高、制作成本低等一系列优点,近年来已受到人们的广泛关注。简要介绍了DSSC太阳能电池的结构和基本原理,重点分析了DSSC太阳能电池的关键组成和影响光电转化效率的因素。采用胶带涂覆法在柔性ITO衬底上制备了多孔纳米TiO_2薄膜,通过给其配置相应的染料和电解质组装成了柔性DSSC太阳能电池。经简单测试,该太阳能电池的光电转化性能为:开路电压>100 mV,短路电流>1.2 mA。

球磨法制备钡锌铁氧体及其结构分析和吸波性能测试

高能球磨法一出现，就成为制备纳米材料的一种重要途径．随着研究的不断深入，它不仅被广泛用来制备新金属材料，而且被用来制备非晶材料，纳米品材料以及陶瓷材料等，成为材料研究领域内一种非常重要的方法．

微波电子回旋共振-化学气相沉积SiN_x薄膜的光学性能研究

研究了微波电子回旋共振－化学气相沉积ＳｉＮｘ薄膜的光学性能，这种ＳｉＮｘ薄膜具有透光谱宽、透光率高的特点，总结了透光谱、折射率、光隙能随微波功率。

基片下磁场中溅射镀铜薄膜及其微结构

介绍了基片下外加磁场的方法来溅射制备铜膜的实验,结果发现薄膜的表面形貌和微结构与平常磁控溅射法所得的有很大的不同。在溅射过程中等离子体的发光也明显增强。相同的输入功率下,自偏压较磁控溅射有明显下降。研究认为产生以上现象的原因是实验中采用的特殊装置产生的磁镜效应对溅射空间大量离子作用的结果。