TiO2/Si与TiO2-SnO2/Si的制备及表面光伏特性

用溶胶 -凝胶法在 p型单晶硅的表面镀上一层TiO2 或TiO2 -SnO2 纳米结构薄膜 ,并用表面光电压谱 (SPS)研究了TiO2 /Si和TiO2 -SnO2 /Si的表面光伏特性 .结果表明 ,在单晶硅表面镀一层TiO2 或TiO2 -SnO2 薄膜后所得的复合纳米材料的光伏效应比单晶硅提高了 1个数量级 ,且在 4 0 0～ 70 0℃热处理温度范围内TiO2 /Si和TiO2 -SnO2 /Si的光伏效应均随着温度的升高而增强 ,同一温度下TiO2 -SnO2 /Si的光伏效应比TiO2 /Si强     

表面态对TiO2纳米晶薄膜光电流的影响

研究TiO2纳米晶薄膜电极的光电化学特性.通过测定阳极光电流-时间瞬态光电流响应,分析纳米晶薄膜/溶液界面的光生电荷转移的动力学规律.光照后的慢电流响应与TiO2纳米材料的表面态有关.导带电子向深能级表面态的传递是造成慢电流响应的原因.     

Cu2S阻性存储薄膜的制备及开关特性研究

采用脉冲激光沉积（PLD）方法于室温下在Pt/TiO2/SiO2/Si（111）及高导电的Si（111）衬底上制备了Cu2S固体电解质薄膜,后经X-射线衍射、原子力显微技术对薄膜的晶体结构和表面形貌进行了表征.通过400℃退火的Cu2S薄膜在Pt/TiO2/SiO2/Si（111）衬底上取向生长,而在高导电性Si（111）衬底上则无取向生长.最好用聚焦离子束刻蚀技术及PLD方法制备了Cu/Cu2S/Pt及Cu/Cu2S/Si（111）记忆单元,这些记忆单元都显示了较好的电阻开关特性,但是在不同衬底上制备的记忆元的＂关态＂与＂开态＂的电阻比表现出较大的差异,这些差异被归结为非反应电极与Cu2S薄膜间的不同界面性质所致.     

界面陷阱对硅纳米晶粒基MOS电容的电荷存储特性的影响

利用电容－电压（C－V）测量研究了界面陷阱对于硅纳米晶粒基金属－氧化物－半导体（MOS）电容结构的电荷存储特性的影响,研究表明硅纳米晶粒的界面陷阱与SiO2/Si衬底界面态对电荷存储有着不同的影响作用,长时间存储模式下的电荷存储行为主要是由存储电荷从深能级陷阱直接隧穿到SiO2/Si衬底界面态决定。     

TiO2薄膜的光催化特性

低压下利用四异丙醇钛水解法制备了TiO2薄膜,将TiO2固定化并尽可能保留其尺寸效应 .联系制膜条件和膜的表性,研究了TiO2薄膜的光催化活性.利用Raman、XRD、AFM和UV -vis等手段探讨了不同膜厚、晶型、衬底对膜催化活性的影响.结果表明,随着衬底温度的升高,TiO2由非晶型转变为锐钛矿,光催化活性提高;随着TiO2薄膜厚度的增加,催化活性降低.在玻片、Si、SnO2、Al为基片所制TiO2薄膜中,以Al为基片的TiO2薄膜的光催化活性最好.     

准分子激光沉积(Ba1-xSrx)TiO3铁电薄膜

通过准分子(308mm)激光将(Ba1-xSrx)TiO3(BST)薄膜剥离沉积在Si(100)基片上.随着沉积温度的增加,BST薄膜的结晶性显著提高.在600 ℃附近沉积的BST薄膜(400 nm)有良好的结晶性,介电常数为300,损耗因子为0.015,漏电流密度达到2×10-10 A/cm2,电荷存储密度QC为35 fC/μm2(外电场12.5 kV/cm).研究了MFS结构的C-V特性和I-V特性,BST/Si之间存在很好的界面,表现出良好的电性能.     

煅烧温度对TiO2/Si光电效应的影响

采用溶胶 -凝胶法在P -型单晶硅的表面镀上一层TiO2 薄膜 ,并在 2 0 0～ 90 0℃下煅烧得到TiO2 Si复合材料 .研究结果发现 ,经不同温度煅烧得到的TiO2 Si复合材料中TiO2 的晶相结构以及复合材料的吸光性能不同 ,其光电响应特性亦不同 .经 40 0℃煅烧得到的复合材料的光电压最强 ,相对于单晶硅约提高了 3个数量级     

Si_（83）Ge_（17）/Si压应变衬底上HfAlO_x栅介质薄膜微结构、界面反应和介电性能研究

本文研究了射频磁控溅射沉积在p-Si83Ge17/Si（100）压应变衬底上HfAlOx栅介质薄膜的微结构及其界面反应,表征了其各项电学性能,并与相同制备条件下沉积在p-Si（100）衬底上薄膜的电学性能进行了对比研究.高分辨透射电子显微镜观测与X射线光电子能谱深度剖析表明600°C高温退火处理后,HfAlOx薄膜仍保持非晶态,但HfOx纳米微粒从薄膜中分离析出,并与扩散进入膜内的Ge,Si原子发生界面反应生成了富含Ge原子的HfSiOx和HfSix的混合界面层.相比在相同制备条件下沉积在Si（100）衬底上的薄膜样品,Si83Ge17/Si（100）衬底上薄膜的电学性能大幅提高：薄膜累积态电容增加,有效介电常数增大（～17.1）,平带电压减小,？1V栅电压下漏电流密度J减小至1.96×10？5A/cm2,但电容-电压滞后回线有所增大.Si83Ge17应变层抑制了低介电常数SiO2界面层的形成,从而改善了薄膜大部分电学性能;但混合界面层中的缺陷导致薄膜界面捕获电荷有所增加.     

磁控溅射制备Ag/TiO2复合薄膜的光催化降解性能

为了提高TiO2薄膜的光催化效率,利用中频交流磁控溅射技术,采用Ti和Ag金属靶制备了Ag/TiO2复合薄膜.利用X射线光电子能谱、 X射线衍射和扫描电子显微镜分析了复合薄膜的成分、结构和表面形貌,并研究了其光催化降解性能.结果发现: Ag在厚度较薄时以聚集颗粒形式存在; 在Ag膜厚度为15 nm时, Ag/TiO2复合薄膜与TiO2薄膜相比其光催化效率可提高2倍; Ag/TiO2复合薄膜对亚甲基蓝的光催化降解效率与复合薄膜的透射率均随Ag膜厚度增加逐渐下降,其原因是Ag膜厚度不断增加,最终完全覆盖TiO2薄膜表面,阻挡了TiO2薄膜与污染物的有效接触, Ag作为光生电子捕获剂的有利影响消失.     

Si掺杂金红石TiO2光学特性的第一性原理研究

TiO2是一种重要的n型金属氧化物半导体功能材料。近年来的实验与理论研究表明,运用杂质掺入来减小TiO2禁带宽度是提高其活性的一种有效办法。本文运用基于局域密度泛函和赝势的第一性原理方法,从理论上研究了Si掺杂金红石相TiO2的电子结构和光学特性。通过能带结构、态密度及电荷布居的分析发现,Si原子的引入使Si-Ti的键长发生明显的变化,近邻氧原子有靠近硅原子的趋势而近邻钛原子有远离硅原子的趋势。半导体禁带宽度没有明显变化,但是禁带中产生了一个杂质能级,该杂质能级主要是由Si的3p电子和Ti的3d电子杂化引起的。因此,Si掺杂能使材料的宏观特性表现为电子激发能量减小,材料活性增强,响应可见光范围达到480nm左右。     

界面电子转移对纳米TiO2薄膜导电性的影响

研究纳米TiO₂薄膜的导电性与薄膜厚度和基底材料的关系. 结果表明， 沉积在Ti和Si基底上的TiO₂薄膜的电阻率随着膜厚的 增加而非线性增大, 分别经历了导体、 半导体到绝缘体或半导体到绝缘体的电阻率范围的变化过程， Ti O₂薄膜导电层厚度也不相同， 沉积在玻璃表面TiO₂薄膜为绝缘体. 这些现象是界面电子在界面的转移所致， 基底材料与薄膜功函数差的大小决定了导电层厚度.     

集成电路钝化层薄膜的纳米力学性质研究

利用等离子体增强化学气相淀积工艺在P型单晶硅（111）衬底上制备了厚度为70、150、450nm的SiO2薄膜和100、170、220nm的Si3N4薄膜,并使用纳米压入仪对薄膜进行了纳米力学测试与分析．薄膜在不同载荷下的硬度和弹性模量计算采用Oliver-Pharr方法．在测量两种薄膜的硬度时没有发现压痕尺寸效应．SiO2薄膜的弹性模量与压入深度的依赖关系不明显,但与薄膜厚度的依赖关系较明显,薄膜厚度的增加将导致弹性模量显著减小,而Si3N4的弹性模量与薄膜厚度的依赖关系不明显,但与压入深度的依赖关系较明显,会随着压入深度的增加而逐渐增加到某一定值．     

Electronic transport in nanometre-scale silicon-on-insulator membranes

The widely used 'silicon-on-insulator' (SOI) system consists of a layer of single-crystalline silicon supported on a silicon dioxide substrate. When this silicon layer (the template layer) is very thin, the assumption that an effectively infinite number of atoms contributes to its physical properties no longer applies, and new electronic, mechanical and thermodynamic phenomena arise, distinct from those of bulk silicon. The development of unusual electronic properties with decreasing layer thickness is particularly important for silicon microelectronic devices, in which (001)-oriented SOI is often used. Here we show--using scanning tunnelling microscopy, electronic transport measurements, and theory--that electronic conduction in thin SOI(001) is determined not by bulk dopants but by the interaction of surface or interface electronic energy levels with the 'bulk' band structure of the thin silicon template layer. This interaction enables high-mobility carrier conduction in nanometre-scale SOI; conduction in even the thinnest membranes or layers of Si(001) is therefore possible, independent of any considerations of bulk doping, provided that the proper surface or interface states are available to enable the thermal excitation of 'bulk' carriers in the silicon layer.     

动态椭偏光谱技术及其在薄膜测量中应用的研究

文章介绍了动态反射式椭圆偏振光谱技术的原理,采用椭圆偏振光谱技术测量得到P型Si(111)晶片,利用直流溅射制备的不同厚度Cu膜样品的椭偏光谱;利用特定的解谱程序并结合实验参数,对椭偏光谱进行解谱得到了样品的光学常数谱及其厚度;对于P型Si(111)晶片的光学常数谱,通过与Palik数据比较可以发现两者极为相似,只是在数值上存在差异;对于不同厚度的Cu膜样品,从晶粒尺寸、致密度和缺陷等方面分析了光学常数随厚度变化的原因;通过分析比较得知,经过拟合计算得到的P型Si(111)晶片和Cu膜样品的光学常数具有很高的准确性。     

Effects of SrTiO3 buffer layer on structural and electrical properties of Bi3.15Nd0.85Ti3O12 thin films prepared by a chemical method

Ferroelectric Bi3.15Nd0.85Ti3O12 (BNT) thin films have been grown on Pt/Ti/SiO2/Si substrates at 750 ℃ by a chemical solution deposition method using SrTiO3 (STO) as a buffer layer.The influence of STO...     

光化学沉积法制备掺杂TiO2薄膜

采用光化学沉积法在玻璃上制备了锐钛矿型TiO2和金属铁、铬离子掺杂TiO2薄膜,并采用XRD,SEM,XPS表征了所合成的薄膜.结果表明,掺杂铁离子的TiO2薄膜表面呈现出颗粒状纹路,掺杂铬离子的TiO2薄膜表面呈现网格状纹路.TiO2薄膜的亲水性能随着金属离子的加入而增加.铁离子的加入对TiO2薄膜催化降解甲基橙的能力有所促进,而铬离子的加入对TiO2薄膜催化降解甲基橙的能力没有显著提高.     

溶胶-凝胶方法制备铁酸铋薄膜及膜厚的影响

以溶胶-凝胶方法制备不同厚度的铁酸铋(BiFeO₃, BFO)薄膜,XRD分析表明,BFO薄膜呈钙钛矿相结构,且随着厚度的增加,薄膜的结晶性变好.而薄膜厚度为4层(200 nm)至8层(400nm)之间,其微观结构可能发生由赝立方相向三方相的转变.同时,随着膜厚的增加,BFO薄膜的介电性能得到改善,绝缘性能得到提高,铁电性能也相应地好转.     

LaNiO3衬底上SrBi4Ti4O15薄膜的sol-gel方法制备

采用溶胶-凝胶法在S i(111)衬底上制备了LaN iO3薄膜,采用相同方法在LaN iO3/S i(111)上制备了SrB i4Ti4O15(SBT)薄膜,对SrB i4Ti4O15(SBT)薄膜的结晶性,厚度和电性能进行了研究.     

纳米TiO_2薄膜的制备及掺氮改性研究

采用溶胶-凝胶法制得二氧化钛的溶胶溶液,以载玻片为基底,进行浸渍-提拉制备了表面均匀的纳米TiO_2薄膜.以水合肼为氮源、用微波法对不同层数的薄膜进行改性,得到了掺氮二氧化钛薄膜.通过紫外可见吸收光谱(UV-vis)、X射线衍射(XRD)、X光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和接触角仪等进行表征.结果表明:微波辐照后,薄膜的表面有N元素的存在,其表观形貌没有发生变化且具有更好的亲水性,改性后薄膜对光的吸收阈值出现了明显的红移.     

(Ba,Pb)TiO3铁电薄膜的制备及其光学性质研究

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)技术在(100)Si及石英衬底上制备了Ba0.95Pb0.05TiO3(BPT)铁电薄膜。利用X射线衍射(XRD)、原子力显微术(AFM)对薄膜的物相结构、结晶性和表面形貌进行表征,结果表明晶化完整的BPT薄膜呈多晶钙钛矿结构,薄膜表面均匀致密.用紫外-可见分光光度计在190～1000nm波长范围内,测量了不同温度退火的BPT薄膜的光学透射率,并通过透射光谱计算了薄膜折射率和消光系数的色散关系.