Si基3C-SiC反向外延的选择生长和残余应力研究

采用一种新的LPCVD方法在Si衬底上通过SiO2作为掩蔽层,进行3C-SiC的反向外延的选择性生长.TEM,AFM和XRD结果显示3C-SiC沿（111）面成功实现了较高质量的外延选择生长,其界面清晰,掩蔽良好.生长出的3C-SiC薄膜为织构晶体,单晶性良好.残余应力测试表明3C-SiC薄膜晶格发生压应变,选择性生长区域的残余应力显著降低.据此结果建立了残余应力的形成机制.     

外延生长的SrTiO3/DyScO3薄膜的微结构研究

利用激光分子束外延技术在DyScO3(DSO)衬底上异质外延生长了SrTiO3(STO)薄膜.采用原位X射线衍射方法在20~300 K范围内测量了低温下薄膜的热膨胀系数;讨论了应变与晶格失配之间的关系.薄膜的晶格参数在80 K的异常变化可能预示着结构相变的存在.高分辨X射线衍射用来分析样品中存在的两种位错:剪切位错和螺旋位错.结果显示,总的螺旋位错密度要比剪切位错密度大得多.我们认为螺旋位错是样品生长过程中的主要缺陷;剪切位错密度随着样品厚度的增加而增加.这两种位错密度之间的比例关系决定了薄膜的生长模式.     

离子束外延β—FeSi2／Si薄膜的电子能谱研究和表征

用电子能谱分析方法对低能离子束外延（ＩＢＥ）生长的β－ＦｅＳｉ２进行了详细研究,并对其电子能谱进行了表征。实测出ＸＰＳ价带谱与有关理论计算结果相符,用ＸＰＳ价带谱来表征β－ＦｅＳｉ２比光电子峰更为清晰、可取。同时,对样品纵向分析表明界面处存在有较厚的过渡层。根据分析结果对低能ＩＢＥ生长机理进行了探讨。经研究认为：Ｆｅ,Ｓｉ通过空位机制进行的增强互扩散,在高温下生长出与Ｓｉ晶格相匹配的β－ＦｅＳｉ２     

在Si（111）上外延生长硅化钴薄膜的SEM和XPS研究

利用质量分离低能离子束外延法,在Ｓｉ（１１１）上生长出了硅化钴薄膜,表面微结构及表面组分,化学价态的分析测试表明,此生长工艺已获得了无针孔的高品质单晶硅化钴薄膜。通过反应外延后做后退火和不做后退火样品的对比测试的结果,对这一薄膜生长的机理进行了探讨分析。     

Si衬底上NiCo2O4薄膜的外延生长和电学性质

改变沉积温度,在Si(100)衬底上制备了NiCo_2O_4外延薄膜,探究其结构和电学性质的变化.研究发现,衬底对薄膜有压应力作用,晶体结构产生压缩效果,使样品导电性增强;变程和近程跃迁在整个测试温区同时作用,低温以变程跃迁为主,高温以近程跃迁为主.     

激光分子束外延ZnO薄膜的缺陷发光研究

利用激光分子束外延方法在温度为573 K的单晶硅(100)衬底上制备了不同氧压条件下的氧化锌薄膜,对其结构和光学特性进行了研究.结果表明:所有的ZnO薄膜都具有很好的C轴择优取向.在氧压为1 Pa时,薄膜紫外发光最强,半高宽最窄(101 meV).变温发光光谱表明:当温度从80 K升至室温时,制备氧压为1 Pa的薄膜未发现可见光发射;而制备氧压为30 Pa的薄膜随着测量温度的降低,出现了可见光发射,并且随着测量温度的降低,与氧空位、氧占位和氧替锌位相关的缺陷发光峰出现红移,而与氧替锌位发光峰相近的锌位缺陷发光峰出现蓝移.     

基于3C-SiC薄膜的光导开关的研究

该文报道了一种可承受33 kV偏置电压的光导开关结构.该结构从两方面提高光导开关的耐压特性:两层厚度为20 μ m的3C-SiC薄膜采用HFCVD工艺制备在6H-SiC基片表面,用于输出电脉冲传输,可消除了6H-SiC基片的微管缺陷对光导开关耐压特性的影响;电极位于两层薄膜之间,增加了接触面积,因此降低了电极表面的电流密度.     

铜基底上外延生长金刚石薄膜的密度泛函理论研究

基于密度泛函理论对铜上外延生长的金刚石薄膜的几何结构及其能量特征进行了计算,计算结果表明外延生长金刚石薄膜的几何参数与体金刚石的几何参数相似(特别是(111)面);在铜多晶基体的<111>方向更有利于金刚石薄膜的外延生长.     

用于薄膜外延生长的单晶基片RHEED研究

利用反射式高能电子衍射仪(RHEED)对微电子技术常用的Si,SrTiO3单晶基片进行了表面结构分析.研究了硅基片的不同清洗工艺对衍射图样的影响,发现衬底的处理工艺非常重要.借助于反射式高能电子的衍射图样和理论分析,计算出与理论值相近的SrTiO3基片晶格常数.结果表明,高能电子衍射仪可以被用于计算生长在基片上的外延薄膜面内晶格常数.     

CaCu3 Ti4O12外延薄膜的巨介电常数特性

采用脉冲激光沉积方法制备CaCu3Ti4O12薄膜,研究了其介电常数、交流电导与温度和频率的关系.实验结果表明,CaCu3Ti4O12外延薄膜的介电常数ε在(1kHz,300 K)时高达14700,是目前该体系最好的结果;在1kHz,100~300 K温区内,ε基本保持恒定,热稳定性好、介电损耗低.该特性表明,CaCu3Ti4O12薄膜材料有可能成为信息存储器件更新换代最现实的候选材料.提出薄膜大的内应力可能是其出现巨介电常数的原因,电导与温度及频率的关系是由电子、声子与外电场的共同作用决定的.     

Characterization of the heteroepitaxial growth of 3C-SiC on Si during low pressure chemical vapor deposition

3C-SiC heteroepitaxial layers were grown on Si substrates using a horizontal, hot-wall low pressure chemical vapor deposition system. The crystal quality, surface morphology and thickness uniformity of the layers were characterized by X-ray diffraction, atomic force microcopy and Fourier transform infrared spectroscopy, respectively. Growth of the epitaxial layer was determined to follow a three-dimensional island mode initially and then switch to a step-flow mode as the growth time increases. Barrier epithelia, especially airway epithelial cells, are persistently exposed to micro-organisms and environmental factors. To protect the host from these microbial challenges, many immune strategies have evolved. The airway epithelium participates in the critical innate immune response through the secretion of immune effectors such as mucin, antimicrobial peptides (AMP), and reactive oxygen species (ROS) to entrap or kill invading microbes. In addition, airway epithelial cells can act as mediators connecting innate and adaptive immunity by producing various cytokines and chemokines. Here, we present an overview of the role of mucosal immunity in airway epithelium, emphasizing the framework of bacterial and viral infections along with regulatory mechanisms of immune effectors in human cells and selected animal models. We also describe pathophysiological roles for immune effectors in human airway disease.     

3C-SiC纳米粉烧结制备多孔碳化硅的研究

研究了用3C-SiC纳米粉末压制成坯后烧结制备多孔碳化硅的温度和时间工艺参数，采用扫描电子显微镜(SEM)分析了烧结温度和时间对烧结样品平均孔径尺寸的影响，采用X射线衍射(XRD)分析了烧结样品的结构。研究结果表明，在100kPa压力的氩气气氛中和1600℃4h 30min～4h50min的烧结条件下，烧结样品的主要结构是3C-SiC，其他晶型基本消失；烧结样品具有大量的纳米孔，其平均孔径约为80～90nm。     

硅基氧化钆薄膜的生长及结构

采用脉冲激光沉积方法(PLD)在不同温度的Si(100)衬底上制备了Gd2O3栅介质薄膜,利用X射线衍射、X射线反射率以及光电子能谱等方法对它的结构、组成以及价带偏移等进行了研究.结果表明:衬底温度为300℃时,Gd2O3薄膜呈非晶态;当衬底温度为650℃时,形成单斜相的Gd2O3薄膜.XPS和XRR 结果确定其界面主要是由于界面反应形成的钆硅酸盐.通过XPS分析得到Gd2O3与Si之间的价带偏移为(-2.28±0.1)eV.     

金属间化合物Ni3Si合金的燃烧合成

采用燃烧合成方法制备低放热反应体系的Ni3Si和Ni3(Si0.9,Ti0.1)合金粉体材料,研究了球磨时间、预热温度、合金化元素Ti对燃烧合成的影响.实验证明,机械活化、热学活化和合金化元素Ti的加入均能降低点火温度,加速燃烧合成反应的进行.同时采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了产物的物相组成和微观形貌变化.     

纳米Si3N4晶须/PVA杂化膜的制备及性能研究

文章以氮化硅(Si3N4)纳米晶须为增强材料,聚乙烯醇(PVA)为基体聚合物,制备了纳米Si3N4晶须/PVA杂化膜,并采用电子万能试验机、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)对杂化膜的力学性能、形态结构以及热性能进行了分析。研究结果表明:PVA杂化膜的力学性能是由2个方面因素共同作用的,即纳米Si3N4晶须具有较好的增强作用;热处理明显地提高了PVA分子间以及PVA分子与纳米Si3N4晶须之间的结合作用力,从而提高了杂化膜的力学性能。该研究结果对于PVA膜结构与性能关系研究有一定的参考价值。     

薄膜生长初期能量参数影响研究

用Monte Carlo模型模拟了亚单层薄膜在四方形基底上的生长过程.研究了在薄膜生长初期岛的形貌与周围原子作用之间的关系,及扩散原子周围不同位置处原子的势能参数对薄膜生长的影响.计算结果表明,扩散过程中,吸附原子受最近邻位置处原子作用的势能变化影响较大,而受次近邻位置处原子作用的势能变化影响较小;降低扩散原子最近邻位置处的能量参数,相当于升高了基底的温度.     

多晶3C-SiC体材料的制备及其结构分析

将硅置于高纯石墨坩埚中使其在高温条件下熔化,坩埚内壁石墨自然熔解于硅熔体中形成碳饱和的硅熔体,在石墨表面形成SiC多晶薄层并通过改变工艺条件使薄层变厚形成厚约0.5mm的SiC体材料.用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、Raman散射等手段对样品进行了检测分析.实验结果表明所制备样品为3C-SiC多晶体.     

氮化硅材料的ELID精密磨削试验研究

ELID（Electrolytic In-process Dressing）磨削技术是在电化学加工、电解磨削原理基础上发展起来的一项磨削新技术,是一种新型的在线连续修整磨削的方法.ELID磨削特别适合利用金属基金刚石微粉砂轮对脆硬难加工材料进行超精密镜面磨削加工.本文通过对三块热压氮化硅工件的ELID磨削试验,基于LABVIEW数采系统进行实时监测和分析处理数据,利用砂轮和阴极的极间电流表征钝化膜状态,获得了在不同平衡电流条件下的ELID磨削效果.试验结果表明：在一定范围内,ELID磨削的钝化膜的厚度越大、致密性越好,磨削质量就越高.