激光分子束外延制备薄膜技术

激光分子束外延制备薄膜是在传统分子束外延和普通激光淀积技术基础上发展起来的，以原子层、原胞层尺度研制薄膜的技术和方法．简要介绍了激光分子束外延的装置和工作原理、特点与优势及其研究内容，并对其应用前景进行了展望.     

分子束外延技术

分子束外延(MBE)是一项外延薄膜生长技术,通过把由热蒸发产生的原子或分子束射到被加热的清洁的衬底上而生成薄膜。这种技术的发展是为了满足在电子器件工艺中越来越高的要求,即对掺杂分布可以精确控制的趋薄层平面结构的要求。利用分子束外延技术,可以重     

面向HgCdTe红外焦平面探测器应用的分子束外延材料研究进展

报道了针对第三代碲镉汞红外焦平面的应用需求进行的碲镉汞分子束外延研究进展.面向大规模HgCdTe红外焦平面探测器的应用,开展了大面积替代衬底上的分子束外延技术研究,报道了在大面积替代衬底上的碲镉汞分子束外延材料的晶体质量、表面形貌和组份均匀性的改善方法和研究结果.512×512及以上规模的中波、短波碲镉汞面阵器件制备验证表明Si基碲镉汞材料满足应用需求.围绕甚长波红外焦平面探测器及雪崩红外焦平面探测器的研制需要,开展了低缺陷的ZnCdTe基碲镉汞分子束外延研究.外延获得的HgCdTe外延材料均匀性得到明显提高.经过外延条件的优化,厚度为10μm的HgCdTe/ZnCdTe(组分x=0.22)分子束外延材料位错密度最好结果为3×104 cm-2,双晶半峰宽小于25弧秒.     

中科院半导体所常凯研究员等六位专家应邀来山西师范大学讲学

<正>2014年11月27日,山西师范大学"莳英讲堂"特邀专家报告会在我校实验楼四层报告厅隆重举行,来自中国科学院半导体所的六位专家分别作了六场高质量的学术报告.六位专家的报告题目为:常凯,"From Born-Oppenheimer approximation to Quantum spin Hall effect";赵建华,"磁性半导体与分子束外延";张新惠,"分子束外延生长Co2Fe Al薄膜的磁化动力学研究";姬扬,"半导体的故事";王开友,"电场调控磁/自旋特性";宋昌斌,"LED在工厂化循环水养殖中的应     

外延生长过程中台阶表面的低能电子衍射强度和台阶的成形规律

本文研究了外延生长过程中所形成的其宽度分布分别服从二阶伽马分布和几何分布的两层原子台阶结构,求出了这种台阶表面的原子相关函数和低能电子衍射强度的解析形式,计算了强度的角分布和相对峰值,讨论了分子束外延生长过程中表面台阶的成形规律。     

第二类弱奇性Volterra积分方程的求解──在活动边界杂质扩散问题中的级数解

分子束外延工艺广泛地应用到微电子器件的研究和制作，分子束外延过程中杂质的扩散问题可归结为活动边界的杂质扩散问题，研究该类问题时，常需求解第二类弱奇性Ｖｏｌｔｅｒｒａ积分方程。本文运用正、反Ｌａｐｈｃｅ变换和幂级数展开的方法，首次给出了该类含有卷积核的弱奇性Ｖｏｌｔｅｒｒａ积分方程的级数解，并探讨了级数解的适用范围。     

高温超导薄膜的原子尺度制备和表征

高温超导体因其丰富的物理性质和潜在的应用价值已成为30余年来凝聚态物理学备受关注的前沿方向之一.探索和发现新型高温超导体并以此建立非常规高温超导电性的物理机制是超导物理学家们长期追求的目标.本文从高温超导体的研究现状和瓶颈出发,介绍基于异质外延薄膜高温超导电性的原子尺度研究,阐述近年来分子束外延技术在高温超导薄膜制备和量子调控方面取得的研究进展.在外延薄膜超导特性表征方面,着重介绍基于原位扫描隧道显微镜对超导层的原子尺度研究.在新型高温超导体探索方面,主要介绍基于异质外延薄膜界面超导体系的构筑.本文侧重于展示实验设计思路、研究方法以及对高温超导电性微观机制的理解,力图以此启发相关领域的研究人员.     

碳化硅薄膜生长技术的研究进展

介绍了国际上近年来碳化硅薄膜的研究情况，碳化硅外延生长大多采用溅射法(sputting)、化学气相淀积(CVD)和分子束外延(MBE)．对生长工艺对碳化硅薄膜特性的影响进行了对比研究．     

分解GaP源固态分子束外延生长InGaP/GaAs的结构和性能

采用分解GaP这一新型固态P源分子束外延在GaAs衬底成功制备了InGaP外延薄膜.3μm厚的InGaP外延层低温荧光峰位是1.998 eV,半峰宽为5.26 meV.双晶摇摆曲线的线宽同GaAs衬底相近.霍尔测量非故意掺杂InGaP外延层的室温迁移率同其他源或其他方法生长的外延层结果类似.     

III-V稀磁半导体研究进展

低温分子束外延技术的应用，使高浓度掺杂的Ⅲ-Ⅴ族稀磁半导体得以成功制备，与现代半导体器件兼容．本概要地回顾了磁性半导体的发展历史，介绍了目前的实验，应用及理论进展．     

CuO薄膜的阻变存储特性

利用等离子体辅助的分子束外延设备在SrTiO3掺Nb（Nb：STO）的衬底上制备了双层的Cu2O/CuO薄膜,经过测量其电流电压特性,发现Pt/Cu2O/CuO/Nb：STO器件的阻变存储特性非常显著,而且可重复程度高,适合多次数据写入与擦除,有望应用于信息存储领域.     

分子束的动能分布函数及其特征

从分子束的速率分布函数出发。推导出了分子束的动能分布函数。计算了平均动能、方均根动能和最概然动能。讨论了分子束动能分布与平衡态下分子动能分布的关系,并将相关特征量进行比较．     

ZnO薄膜的物理性质与制备方法研究

ZnO为Ⅱ-Ⅵ族半导体材料,是一种极具潜力的新型功能材料。给出了ZnO薄膜的主要物理性能,并对制备方法作了比较详尽的介绍,包括激光脉冲沉积法、磁控溅射法、金属有机物化学气相沉积法、溶胶凝胶法、喷雾热解法、分子束外延法、原子层外延生长法。     

Si在GaP(111)衬底上的分子束外延

在用分子束外延技术制备半导体异质结时,选择晶格常数相匹配的材料是获得高质量外延膜的关键因素之一.Si和GaP这两种材料的晶格失配仅为0.37%,而且它们的热膨胀系数和弹性常数也非常接近,因此Si/GaP系统是一种非常适用于分子束外延生长的结构.本文对这一体系的外延生长特性作了初步的研究. 外延生长是在一台超高真空电子束蒸发装置中进行的,它由相互间可以隔离的生长室、分析室和进样室三部分组成.生长室中配有8kW的电子束蒸发器、石英晶体厚度监视器、高能电子衍射仪(RHEED)、液氮冷屏罩和一个可使样品自转的样品架.生长室的极限真空度可达8×10~(-9)Pa,工作时压强保持在1×10~(-7)Pa.Si的蒸发速率为0.4A/S,     

GaSb薄膜结构的X射线衍射谱的精细分析

在GaAs单晶衬底上用分子束外延技术生长了GaSb薄膜,并用原子力显微镜和XRD技术分析了其结构特征.其结果可为生长优质的大失配太阳能电池材料提供一点参考.     

卓以和：获美科技界最高奖

日前，美国总统布什在白宫为过去两年间在科技领域取得突破性进展的科学家颁发美国国家科学奖章与国家技术奖章。美籍华裔著名材料科学家、美国朗讯科技公司贝尔实验室半导体研究室主任卓以和，因对分子束外延技术和高级电子光子设备发展所做的贡献而获奖。     

基非掺杂与掺Te的GaSb薄膜 的缺陷结构对比分析

在GaAs单晶衬底上用分子束外延技术,采用相同工艺生长了非掺杂及掺Te的GaSb薄膜．以原子力显微镜、X射线衍射谱和正电子湮没谱技术对比分析了样品的结构及缺陷．研究表明,样品在掺Te后在界面处缺陷减少,外延生长较好．并分析其缺陷的产生机理．     

氟化并五苯分子在半金属Ga表面的自组装单层

采用超高真空扫描隧道显微镜(UHV-STM)和分子束外延(MBE)系统,研究了在半金属镓表面上的氟化并五苯(perfluoropentacene)分子的自组装单层结构.在室温下氟化并五苯分子在镓表面表现出较高的迁移性.随着覆盖度的增加,氟化并五苯分子从最初形成的两维无序结构演化到有序排列的分子自组装单层.高分辨的STM图像表明,氟化并五苯分子结合成分子二聚体,并平铺在衬底表面.随着覆盖度的进一步增加,第二层氟化并五苯分子"直立"在第一层分子上面.这表明分子-衬底之间的相互作用大于两分子层之间的范德瓦尔斯相互作用.     

学者研制出显著降低“水制氢”成本的催化剂

<正>南京大学教授聂越峰课题组采用分子束外延技术,对非层状结构的氧化物钙钛矿材料进行单原子层精度的生长与转移,结合该校教授王鹏课题组的透射电子显微镜的结构分析,成功制备出基于氧化物钙钛矿体系的新颖二维材料。这项研究成果由南京大学、美国加州大学尔湾分校和美国内布拉斯加-林肯大学的研究人员合作完成,2019年6月6日发表于《自然》。据研究团队带头人潘晓晴解释,课题组采用了一种叫分子束外延的薄膜生长技术来制备氧化物钙钛矿二维材料。通过改进原位监控技术与采用高精度的逐层生长     

分子束外延中杂质扩散系数的确定

我们发展了一种分子束外延（ＭＢＥ）过程中杂质扩散系数新的确定方法：根据ＭＢＥ后的杂质浓度的分布，运用粒子数守恒定律和有限差分直接确定杂质的扩散系数。该方法简化了传统方法的工序，数值计算结果与已有的结果一致。