硅与反应溅射二氧化硅界面特性的研究

本文对反应溅射SiO₂薄膜作了红外光谱研究,发现反应溅射法所获得的SiO₂薄膜中,硅与氧的反应并不完全.我们认为这是造成它与硅之间界面态密度升高的原因之一.为了改善Si与反应溅射SiO₂薄膜的界面特性,将溅射在硅片上的SiO₂薄膜,在含CCl₄的气氛中于950℃温度下进行氧化与退火处理.结果使Si-SiO₂的界面特性大大改善,对于n型(100)晶向的硅片其界面态密度下降到5.3×10¹⁰cm^-2·V^-1.以此SiO₂薄膜作为栅,成功地制出了MOS场效应晶体管.     

夹杂物诱导晶内铁素体形核物理模拟研究

用物理模拟法研究了夹杂物MnS、Al₂O₃和Al₂O₃·Mns在晶内铁素体形核过程中的作用;用数字式金相显微镜观察了夹杂物界面附近区域的金相显微组织变化;用电子探针分析仪对夹杂物界面附近微区的化学成分进行了分析.研究结果表明:MnS、Al₂O₃和Al₂O₃·MnS不能使夹杂物与金属界面附近微区的化学成分发生变化,但MnS与Al₂O₃·MnS具有诱导晶内铁素体形核的能力,Al₂O₃不具有诱导晶内铁素体形核的能力;在氧、硫复合物Al₂O₃·MnS中,夹杂物表面的物质Mns在晶内铁素体形核过程中起着重要作用.     

半无限极性晶体中强耦合极化子的温度依赖性

随着固体科学和技术的发展,晶体表面和界面极化子的性质,一直受到人们的重视^[1,2].近年来,已有不少作者^[3,4]研究了表面和界面极化子,其中很多工作集中于弱,中耦合的情形.     

改性锆酸锶陶瓷的制备及电导

本工作研究了添加Al₂O₃、CaO、Cr₂O₃和Fe₂O₃的SrZrO₃陶瓷的制备工艺及杂质对SrZrO₃电阻率的影响.加有添加剂的SrZrO₃陶瓷可沿用普通陶瓷工艺,于1750-1800℃烧成.适当的添加剂可使SrZrO₃的电导激活能大幅度降低,从而有效地降低电阻率.对于组成为90%SrZrO₃+5%Cr₂O₃+4%CaO十1%Al₂O₃(重量比)的样品,电导激活能为17.6kcal/mol;对组成为SrO+(ZrO₂)_0.9+(Fe₂O₃)_0.05的样品,电导激活能为4.53kcal/mol.上述组分的陶瓷具有电导率较高、易于烧结等优点,有希望作为高温导电材料使用.     

非掺杂气相外延GaAs层中空间电荷散射中心的研究

根据室温和77K下电学性质测试数据,计算了非掺杂VPEGaAs材料中空间电荷中心密度与散射截面积的乘积N_SOA,然后从N_SOA分别与N_D及μ_300K间的关系,推测空间电荷散射中心是某种Si_GS-(O₁,V₁)型的络合物.结合本工作,为了在AsCl₃欠纯的情况下获得适当纯度的外延层,在气相外延系统中装入去硫装置,有效地抑制了硫、硒等杂质,附带发现该装置对碳的去除也有一定效果.     

密度泛函理论计算氢氧化镁与纤维二糖和重金属离子相互作用

纳米复合材料的界面作用在分离和提纯科学中占有重要地位,对其本质的理解是指导实验合成、解析构效关系和开发新应用的重要突破点之一。然而,复合材料的结构（特别是界面局域结构）相当复杂,且界面和活性位点附近经常有难于被现有实验技术检测到的氢键参与。基于此,使用基于平面波周期性密度泛函理论计算了不同层数的氢氧化镁(Mg（OH）₂)材料结构,及其对纤维二糖的吸附性质。得到的平均吸附能为-0.29～-0.35 eV,在报道的氢键强度范围内。进一步结合Bader电荷、电荷密度差分和电子结构分析,指认界面耦合作用为氢键本质。基于三层Mg（OH）₂基质模型,发现去除高毒性Cd²⁺和吸附放射性UO₂²⁺的反应在热力学上是可行的,并把它们分别归属为离子交换和外配位壳层吸附机理。     

两种载流子发射的CC-DLTS信号分析及其应用

界面态由于直接影响了MOS器件的阈值电压,沟道迁移率,频率特性而具有实际意义.最近M.Sohulz等^[1]提出的恒电容深能级瞬态谱仪技术(CC-DLTS)引起人们极大兴趣.     

闪烁晶体CdWO4的光学性质

X射线计算机断层摄影(简称XCT),自1972年面世以来,愈来愈显示出其诱人的前景。而其探测器用的闪烁晶体有OsI (Tl)、NaI (Tl)、BGO、ZnWO₄和CdWO₄等。就目前来说,CdWO₄的综合性能最优,它的发光强度高,余辉时间短,对X射线吸收系数大,透光性能好。然而,由于此晶体具有严重的解理特性,且原料挥发严重以及镉蒸汽有毒,生长极为困难,晶体质量太差,这些都严重影响了它的广泛应用。本文通过研究,基本掌握了它的挥发、解理机理,通过选择配料和温场,用高频感应引上法获得了较好的CdWO₄大单晶。并首次提出氧空位和Fe³⁺等杂质是晶体着色的主要原因。实验测量了它的发光光谱。     

干燥HCl对热氧化生长SiO2的影响

采用干燥的HCl气体,作为HCl热氧化的气体源,制成铝膜MOS结构,其固定氧化物电荷几乎为零,界面陷阱密度低于1×10¹⁰陷阱/厘米²-电子伏特,对于人为的异常高的(大约3×10¹³离子/厘米²)可动钠离子沾污,仍具有99.5%以上的钝化效率.讨论了达到这些性能的原因.     

离子注入拉通雪崩光电二极管的电场模型

应用离子注入技术制作n+-p-π-p⁺拉通型雪崩光电二极管时(Si-RAPD),可以用高斯型杂质分布模型求得到它的电场模型.找到了倍增因子M与电压间关系,详细讨论了电场强度E对击穿电压V_B,耗尽层宽度W和有效离化率比值k_eff等影响.计算值与实测值符合较好.应用本模型,对Si-RAPD进行最佳设计是十分方便的.     

酞菁铜蒸发膜电导特性的电极效应

本文研究了不同电极材料(Au、Ag、Cu、Al和SnO₂、In₂O₃)对酞菁铜(PcCu)蒸发膜V-I特性的影响.用同样的金属(Au、Ag、Cu)作顶底电极时,改变电极极性所得暗电流是对称的,V-I特性属典型的SCLC型.而Al/PcCu/Al体系呈现阻挡接触,估计这是蒸得的Al电极上存在氧化层之故.当Al作顶电极,玻璃基片上的SnO₂或In₂O₃层作底电极时,Al极加负电压观察到SCLC,而当SnO₂极加负电压时观察到电极限制电流,In₂O₃极加负电压时观察到负阻效应.     

InP欧姆接触研究

按金属与半导体接触的载流子输运理论,计算了n或p型InP的比接触电阻ρ_o值.计算结果以势垒高度φ_B自0.3~1.0eV,ρ_o与载流子浓度(10¹⁸~10²¹cm^-3)关系用图表示出来.当退火温度小于350℃,3分钟退火Au与InP的φ_B并不改变.如退火温度大于350℃,则Au与n-InP在3分钟退火后形成差的欧姆接触,但对p-InP则只是势垒退化,即φ_B降低.这样合金化开始温度应在350℃左右.用本文实测及文献中发表的AuZn/p-InP的实验数据与理论计算进行比较,对目前p型InP欧姆接触工艺中存在的问题进行了讨论.     

用XPS研究金属铜和铁的表面氧化物及其热力学稳定性

用XPS研究了纯铜和纯铁在室温和300℃被空气氧化时的表面氧化产物及其在真空中加热时的热力学稳定性.结果表明它们的室温表面氧化物(Cu₂O和Fe₂O₃以及二价铜比合物)在真空中300~350℃加热时可还原成金属,而高温(300℃)表面氧化物Cu₂O和Fe₂O₃在同样的真空加热时则不能还原成金属,高温CuO只能还原成Cu₂O.本文认为在"二维表面"内室温氧化物的热力学性质可以不同于本体氧化物.     

几种各向异性对氧化铁Hc的影响

本文对粉状颗粒和连续薄膜在γ-Fe₂O₃与Fe₃O₄之间的相变中矫顽力H_c的变化进行了讨论.无论在氧化中或还原中,球状颗粒和连续薄膜H_c的增加主要是应力各向异性引起的;而针状颗粒H_c的降低则是受到与颗粒尺寸变化相联系的形状各向异性的影响.     

阳极氧化InP表面和界面的AES研究

利用俄歇谱线的形状和能量位移分析了阳极氧化InP的表面和界面,对在pH=2.6和pH=6两种酒石酸+丙烯乙二醇电解液生长的InP氧化物,研究了其组分和键合态.     

PbO-Nb2O5系化合物的X线研究及声光性质预测

本文对PbO-Nb₂O₅系化合物进行了粉末X线研究,比重测量和声光性质预测.X线分析证实Roth所发表的此系中六种化合物的存在.精确测得了P₃N和P₅N₂的晶胞参数和粉末衍射数据.发现组成为P₅N₂的PbO、Nb₂O₅混合物在900℃~1150℃间出现P₃N中间相.指出系中PbO含量较高的P₃N、P₅N₂、P₂N和P₃N₂均具有较高的声光优值,有希望作为新的声光材料.     

压力对多晶PbMg1/3Nb2/3O3铁电体弥散相变的影响

在0~14kbar之间的不同压力下,测量了多晶PbMg_1/3Nb_2/3O₃铁电体的介电常数ε在-196℃~50℃温区内随温度变化的关系,并得到了在不同温度下较完整的ε-P关系.