Au 钝化Si(100)表面的电子特性

近年来 ,在半导体衬底 (如 Si,Ga As)上生长磁性薄膜 ,在基础研究及应用领域引起人们的极大兴趣 .然而 ,由于半导体元素 (如 As,Ga,Si等 )与磁性薄膜层的相互扩散 ,很难得到高质量的薄膜 .在 Si( 1 0 0 )表面吸附 Fe时 ,有 Si扩散到 Fe层生成硅化物 (如 Fe Si,Fe3 Si,α- Fe Si2 ,3 等 ) ,这一现象严重影响了薄膜的磁性 .为了解决这一问题 ,近年来 ,人们开始利用半导体表面钝化技术来阻止这一扩散过程 .就 Si( 1 0 0 )表面而言 ,目前在实验上提出用 S,Se和 B钝化 ,但这些方法导致表面变得粗糙 ,而且不能清楚地反映阻止硅化物形成的…     

衬底温度对共溅射法制备BaSi_2薄膜的影响

研究衬底温度对采用Ba靶和Si靶共溅射制备BaSi_2薄膜的影响.采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对在不同衬底温度条件下制备的薄膜的微观结构组分和表面形貌进行表征与分析.结果表明,衬底温度在500℃以下时Ba和Si共沉积在Si(111)衬底上生成的为非晶,结合后续的真空退火生成BaSi_2多晶薄膜.衬底温度是制备优质BaSi_2薄膜的关键因素,衬底温度高于600℃时,共溅射法能够直接生成BaSi_2薄膜.     

集成铁电器件用LaNiO3薄膜电极的结构与电学性能

采用化学溶液沉积法在(100)Si,SiO2/Si,(100)Al2O3,(100)MgO,(100)SrTiO3(STO),(100)ZrO2等衬底上制备了LaNiO3(LNO)薄膜,研究了热处理温度对薄膜结构和电性能的影响.结果显示,衬底种类影响LNO薄膜的结晶,其中STO衬底上的LNO薄膜呈高a轴择优取向成长,且其电阻率最低,为0.87 mΩ.cm.而对于Si衬底上的LNO薄膜,随着热处理温度升高,晶粒尺寸增大,电阻率降低,在750℃时电阻率达到最低值(1.52 mΩ.cm),其后热处理温度的升高导致杂相的形成,电阻率反而上升.扫描电镜观察证实这些LNO薄膜光滑、致密、均匀且无裂纹.结果表明,制得的LNO薄膜可用作集成铁电薄膜器件的底电极.     

激光烧蚀制备纳米Si晶粒的激光能量密度阈值

在10 Pa的Ar环境气氛下,采用脉冲激光烧蚀方法在玻璃或单晶Si(111)衬底上制备了纳米Si晶薄膜. 为了确定能够形成纳米Si晶粒的激光能量密度阈值,在0.40～1.05 J/cm2内实验研究了激光能量密度对纳米Si晶粒形成的影响. 扫描电子显微镜(SEM)测量证实,随着激光能量密度的减小,所形成的纳米Si晶粒数目逐渐减少. 当激光能量密度低于0.43 J/cm2时,衬底表面不再有纳米Si晶粒形成. 从激光烧蚀动力学角度出发,对实验结果进行了定性分析.     

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.     

大束流Co离子注入形成CoSi_2/Si Schottky结的特性

采用 Schottky结源漏结构是克服传统 MOSFET器件短沟效应的一种有效方法。不同于常规的固相反应形成硅化物的方法 ,该文利用金属蒸汽真空弧 (MEVVA)离子源进行强流金属离子注入合成了金属硅化物 Co Si2 ,并首次对其与 Si所形成的 Schottky结特性进行了研究。结果表明85 0℃退火 1m in后已形成 Co Si2 硅化物晶相 ,且结深易于控制。电流特性表明 p型衬底得到了较好的 Schottky结 ,势垒高度为 0 .4 8e V,理想因子为 1.0 9,而 n型衬底形成的Schottky结的理想因子偏大 ,需进一步改进工艺     

不同温度下脉冲激光沉积LiCoO_2薄膜的微观结构和表面形貌

使用脉冲激光沉积技术,不同的衬底温度,在单晶Si(100)衬底上沉积了锂离子电池正极材料Li-CoO2的薄膜.用XRD对样品进行晶体结构分析,用SEM观察了样品的表面形貌.结果显示,衬底温度对LiCoO2薄膜的微观结构和表面形貌都有明显影响.在500℃以上的衬底温度下生长的样品结晶质量较好;晶体的颗粒尺寸随着温度的升高而增大.     

脉冲激光沉积Eu~(3+)掺杂ZnO薄膜及发光性能研究

利用脉冲激光沉积方法,不同沉积条件下在SiO_2/Si、蓝宝石单晶和石英玻璃3种衬底上制备了c轴择优取向的Eu~(3+)掺杂ZnO(Eu:ZnO)薄膜.以SiO_2/Si为衬底,具体研究了衬底温度、氧压、激光重复频率及沉积时间对Eu:ZnO薄膜结晶质量和荧光性能的影响.发现沉积条件相同时,在蓝宝石和SiO_2/Si衬底上制备的薄膜结晶质量好于石英玻璃衬底上的.利用273nm波长的氙灯泵浦,室温下所有样品的光致荧光谱中都测得了稀土Eu~(3+)在616nm附近的特征发光峰,而且在蓝宝石衬底上生长的Eu:ZnO薄膜的荧光强度最强.     

Pd_n(n=1～4)团簇催化CO还原N_2O的机理研究

采用密度泛函理论(DFT)研究了Pd_n(n=1～4)团簇催化N2O和CO的反应机理.该反应分两步进行:首先N_2O在Pd_n(n=1～4)团簇上还原并分解,形成活性氧并释放出N_2;接着CO被氧化形成CO_2.势能面分析表明,对于Pd_2,Pd_3和Pd_4,CO的氧化是整个反应的决速步骤,其中Pd_3团簇对N_2O分解和CO氧化表现出高的催化活性,决速步骤的能垒仅为61.36 kJ·mol~(-1).NPA电荷分析表明,电子从Pd_n(n=1～4)团簇转移到N_2O促进了N-O键的解离,团簇的尺寸效应对反应具有很大的影响.这些结果丰富了我们对基于Pd基催化剂的N_2O催化离解和CO氧化机理的理解.     

大束流Co离子注入形成CoSi2/Si Schottky结的特性

采用Schottky结源漏结构是克服传统MOSFET器件短沟效应的一种有效方法.不同于常规的固相反应形成硅化物的方法,该文利用金属蒸汽真空弧(MEVVA)离子源进行强流金属离子注入合成了金属硅化物CoSi2, 并首次对其与Si所形成的Schottky结特性进行了研究.结果表明850 ℃退火1 min后已形成CoSi2硅化物晶相,且结深易于控制.电流特性表明p型衬底得到了较好的Schottky结,势垒高度为0.48 eV, 理想因子为1.09, 而n型衬底形成的Schottky结的理想因子偏大,需进一步改进工艺.     

SnO2：Pd／Si新气敏特性的研究

用ＣＶＤ法在（１１１）和（１００）单晶硅衬底上沉积ＳｎＯ２或ＳｎＯ队：Ｐｄ薄膜．在不同温度下，测量ＳｎＯ２／Ｓｉ表面吸附Ｈ２或ＣＯ等还原性气体后光电压的变化．结果表明：ＳｎＯ２：Ｐｄ／Ｓｉ的光电压变化，可以灵敏检测Ｈ２、ＣＯ等气体，讨论了ＳｎＯ２：Ｐｄ／Ｓｉ的气敏机理．     

Morphology controllable synthesis of Pd/CeO2–ZrO2 catalysts and its structure-activity relationship in three-way catalytic performance

CeO₂–ZrO₂ mixed oxides with controlled morphologies(i.e., nanorod, nano-polyhedral and disordered shape)were synthesized through either hydrothermal or coprecipitation method, and the corresponding supported Pd/CeO₂–ZrO₂ catalysts were also prepared by conventional impregnation. The obtained catalysts were subjected to systematic structural/physio-chemical characterizations as well as three-way catalytic performance evaluations.The results showed that ...     

金属硅化物—硅功率肖特基二极管

本文用X射线衍射（XRD）方法、俄歇电子能谱（AES）分析和电学测量方法研究了Ti/Si、Ni/Si和Cr/Si三种结构的金属硅化物的形成和特性。用电流－电压法和电容－电压法测量分析了TiSi2/n-Si、Nix/n-Si和CrSi2/N-Si三种肖特基势垒二极管特性，其势垒高度分别为0．61eV、0．66eV0．66eV，理想因子均接近1。用此项技术制作的金属硅化物－n型硅肖特功率二极管有优异的电学性能。     

Ag在单晶硅(111)基面上的反应润湿与固液界面能计算

采用滴座法研究Ag在高定向生长单晶硅(111)基面上的高温反应润湿行为及固液界面结构.结果表明,Ag/Si(111)润湿体系在1 200℃高温下的最终润湿角为96.7°,呈现不润湿现象,反应润湿界面有Si原子溶解到液态Ag中,但没有新相生成,Si和Ag仍以单质形式存在,因此Ag(l)/Si(s)界面能保持不变.通过计算得到1 200℃下Ag/Si(111)润湿体系的固体表面能和固液界面能分别为565.6和667.1 mJ.m-2.     

射频磁控溅射法LiNbO3薄膜的制备及其影响因素研究

采用射频磁控溅射法在Si(111)和Si(100)上制备LiNbO3薄膜.通过XRD技术探讨了硅基片取向和所制备的薄膜的取向之间的联系,研究了不同靶材对薄膜的影响,讨论了热处理温度、工艺和所制备的薄膜取向的关系.报道了在Si(111)基片上制备高c轴取向的LiNbO压电薄膜的制备方法.     

Si纳米线的Au催化固-液-固生长与结构表征

为:Au膜层厚度为5～10 nm,温度为1 100 ℃,N2气流量为1.5 L/min.     

SnO2／Si特性的研究

在不同温度下，由ＣＶＤ法，在（１１１）和（１００）单晶硅上淀积ＳｎＯ２，测量了它们的光电压谱和相应的气敏特性，推导了光电压的计算公式，并由此计算出其重要的参数     

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.     

Ni／Si接触界面的ESCA研究

利用XPS、UPS等表面分析方法对Ni/Si接触的界面体系进行了研究,Ni-Si界面在室温下形成不稳定的多晶混层,其演化过程为:NiO_x/金属Ni/富Ni相/Ni-Si互混相/富Si相/Si,同样Ni-Si界面经650℃真空退火形成均匀的NiSi_2界面层,表层并有SiO_2相存在,说明硅化物的生成过程为:Ni与SiO_2接触产生金属氧化物,加热后逐步形成金属硅化物,讨论了NiSi_2的化学键形成。     

Si低指数面氢吸附稳定性第一性原理研究

利用局域密度近似第一性原理方法,研究了氢在Si低指数面(100)、(110)、(111)上的吸附结构.用两种不同的势(US-PP和PAW)对Si晶格常数优化,计算表明两种势对Si晶格常数的影响较小(仅为0.002 nm).US-PP势总能计算表明:对于Si体系,清洁Si表面的(111)面最稳定;随氢环境的改变(氢化学势的不同),表面稳定结构也随着变化,与实验结果相一致.