SiO_2/GaAs界面的AES深度分析

利用 AES 和离子溅射剥离技术,对 SiO_2/GaAs 界面进行了深度分布测量.SiO_2膜是采用 CVD 方法在400℃下淀积在 GaAs 衬底上的.结果表明,在界面区中存在 Ga的氧化物(可能是 Ga_2O_3)和自由元素 As,即这种界面实际上是 SiO_2/Ga 的氧化物十元素As/GaAs 系统.     

金在氮化硅—硅界面的电学效应

我们研究了金在氮化硅—硅界面的电学效应及其热处理行为,并与金在二氧化硅—硅界面的情形做了比较。用能谱分析技术对氮化硅—硅结构进行了AES和XPS分析,得出了界面区域的组分、剖面分布、各组分结合能的变化及价带谱。发现自氮化硅表面直至硅侧,有N、Si、O、C、Au(扩Au片)等多种元素。在SiH_4—NH_3—N_2反应淀积的氮化硅—硅界面处存在着一个“氧包”,如图1所示,对界面性质有重要影响。同     

砷化镓表面的等离子体氧化及氧化物的AES分析

本文叙述了在氧等离子体辉光放电中,GaAs表面的阳极氧化。研究了该氧化物的化学性质和电学性质。用该氧化物进行了制造MOS场效应晶体管的尝试。对氧化物进行了AES分析,得到了元素的深度分布。分析表明,氧化物由氧、镓、砷等元素组成,Ga/As的原子比约为1.3—1.7。     

Ge基GaInP材料结构和光学性质研究

采用高分辨透射电子显微图像(HRTEM)、光致发光谱(PL)和原子力显微镜(AFM)技术等研究了金属有机化学气相沉积(MOVPE)技术制备的Ge基Ga In P异质外延层的结构和光学性质.研究表明,Ga In P带边发光峰能量位置随温度变化的倒"S"型变化来源于局域态和本征态发光之间的竞争;同时,实验中观察到了由[Ge(Ga,In)-V(Ga,In)]络合物所引起的1.4 e V左右的宽发光峰.不同偏角衬底的Ga In P外延层的变温PL谱和AFM分析表明,9°偏角的Ge衬底上生长的Ga In P外延层的有序度比6°偏角时减小,表面形貌更为平整.此外,Ge衬底和Ga In P之间插入超薄Al As层会增加Ga In P材料的有序度.当Al As界面层厚度由0.5 nm增加到5 nm时,观察到了由于应力增加所导致的Ga In P材料有序度的增加,从而导致载流子弛豫时间增加且呈双指数规律衰减.在Ge/Al As/Ga In P结构中,100 K下的PL谱中出现了与P空位相关的1.57 e V左右宽发光峰,并且该发光峰强度随Al As界面层厚度的增加而增强.     

Au—Si界面的室温反应

本文利用XPS研究了在超高真空条件下形成的Au—Si(113)界面初始阶段的室温反应,测量了Si2p、2S和Au4f光电子发射峰的强度和能量位置随Au复盖量的变化。所有的结果都表明,与Au—Si(111)和Au—Si(100)系统一样,存在一个发生界面室温反应的临界Au厚度～5ML,从而推断,这个现象可能是Au—Si界面形成过程的普遍特性。根据我们的实验结果,还讨论了Au—Si界面形成的可能模型。     

基于第一原理研究含活性元素Y的Ni/Al_2O_3界面拉伸强度和断裂特性

采用基于密度泛函的量子力学第一原理计算方法,系统研究了热障涂层中含活性元素钇(Y)的Ni/Al2O3界面拉伸强度和断裂特性.首先,考察了Al截断O位置Ni(111)/Al2O3(0001)界面模型中活性元素Y可能占据的位置,包括间隙位置、Al替代位置和Ni替代位置.通过计算界面结合能,并与纯净界面的结合能相比较,确定了含活性元素Y的Ni(111)/Al2O3(0001)界面稳定模型,并分析了稳定界面模型的原子键以及晶格常数等基本参数.随后,对获得的稳定界面模型开展第一原理拉伸模拟计算,获取了含活性元素Y的Ni(111)/Al2O3(0001)界面的理论拉伸强度和分离功等参数.进而,通过分析界面原子键长和电荷密度的变化,对该界面的失效和断裂特性作了详细分析,并证实了元素Y对Ni(111)/Al2O3(0001)界面的强化效应.     

多层陶瓷涂层厚度配比应力场有限元分析

钢基铝层经等离子体电解氧化技术陶瓷化后,可在钢表面形成多层体系结构的陶瓷涂层.采用有限元方法,对不同厚度配比的复合涂层在均布接触载荷作用下的应力分布进行了研究.结果表明:铝层的存在可明显缓解界面处的剪应力.同时,铝层厚度增加,也使表面拉应力增大;Al2O3层决定着涂层内最大剪应力距离表面的距离,增强了涂层表面支撑能力,可减缓表面拉应力值.特别,当Al2O3层与Al层的厚度相等时,Al2O3/Al界面处的剪应力最小;FeAl层对表面应力和界面应力影响较小.因此,当选择较厚陶瓷层和较薄铝层时,涂层内将具有较优的表面和界面应力分布状态,从而可提高涂层力学性能.     

低温光化学生长金属钯薄膜研究

报道了新一代紫外光源--激发态双分子(Excimer)紫外光源在制备金属薄膜材料方面的应用研究.金属钯是一种优良的催化剂,首先在各种衬底如Al2O3、AIN、玻璃以及聚合物等上面淀积钯的金属有机化合物薄膜,通过紫外光分解钯的金属有机化合物,形成数埃到几十埃的钯膜,然后再利用钯的催化效应,在无电极电镀液中淀积出几十纳米到几微米厚的各种金属薄膜(如Cu、Au、Ni等).     

Au吸附在GaAs（110表面的研究

研究了Au吸附在GaAs(110)表面的吸附构型,并计算了表面态密度和表面能带结构.计算结果表明,可以认定Au与Ga的悬挂键杂化成键,从而引起2条附加的能带,一条位于禁带之中,距价带顶为0.9ev;另一条与价带共振,离价带顶为0.7ev,所得结果与实验结果相一致.     

1,8-双取代萘衍生物中新型离域键性质的理论研究

采用电子密度拓扑分析法研究了由氧族和氮族元素双取代的类1,8-双取代萘衍生物中离域键E…E(E=ⅤA,ⅥA元素)的性质.结果表明,O,S,Se,N,P和As取代的类1,8-双取代萘衍生物分子中存在离域E…E键作用.此类E…E键属于弱相互作用.总的来说,氧族元素间形成的离域键强于氮族元素形成的离域键,且键的强度按O,S,Se或N,P,As的顺序逐渐减弱.其中E为O,S,Se,N,P形成的E…E键为静电作用,As…As键有部分共价作用.     

(AlxGa1-x)yIn1-yP表面氧化特性

利用双层吸收膜模型,采用消光式椭圆偏振仪,对用ＭＯＣＶＤ方法生长的（ＡｌｘＧａ１－ｘ）ｙＩｎ１－ｙＰ（本征）、（ＡｌｘＧａ１－ｘ）ｙＩｎ１－ｙＰ（掺Ｍｇ）和（ＡｌｘＧａ１－ｘ）ｙＩｎ１－ｙＰ（掺Ｓｉ）３个样品及它们的表面氧化膜的光学参数进行了测量和计算,并对其结果加以讨论．另外还在室温下对（ＡｌｘＧａ１－ｘ）ｙＩｎ１－ｙＰ（本征）表面氧化膜的生长速率及其厚度进行研究,并得到膜厚与时间的线性关系曲线     

样品上加负偏压和零偏压的价带光电子谱之比较

在紫外光电子谱测量中,样品上加负偏压后能比零偏压情况准确地从价电子谱中求出金的功函数或GaAs表面的电子亲和势,同时能定出谱仪的功函数;金的s—p带和d带没有变化;GaAs中Ga的s态与As的p态形成的带与零偏压的近似相同;二次电子及非弹性散射电子受到抑制.     

B离子注入n(Si)-GaAs层的特性研究

B~+注入n(Si)-GaAs层,可以在带间引入与损伤相关的深能级,补偿自由电子,使n型导电层变为高阻层。若注B后退火,在一定的退火条件下,在GRAs晶格的恢复过程中,B占据Ga的位置,形成B_(Ga),并与As空位V_(As)络合形成络合物B_(Ga)V_(As)。由于B_(Ga)V_(As)和Si的相互作用,促使Si占据As的位置,形成受主,从而降低了n(Si)-GaAs层中的载流子浓度。我们认为B注入n(Si)-GaAs层光发光测量中观察到的1.33 eV峰与B,Si相关。     

电子—声子相互作用非对称双势垒共振隧穿的影响

理论研究了非对称双势垒结构中光学声子发射率和光学声子辅助隧穿电流。对A│xGa1-xAs/GaAs/AlyGa1-yAs结构作了数值计算,得到对声子辅助隧穿实验电流峰的一种新的理论上的合理辨认。对宽量子阱理论上只有一个声子辅助峰,且接近阱内LO声子的能量。发现界面光学（IO）声子辅助隧穿是主要的。理论结果能正确解释实验。     

CH3CSNH2／NH4OH钝化GaAs（100）表面的XPS表征

一种新的含硫化合物ＣＨ３ＣＳＮＨ２／ＮＨ４ＯＨ溶液被用来钝化ＧａＡｓ（１００）表面．应用Ｘ射线光电子谱（ＸＰＳ）表征了该钝化液处理的ＧａＡｓ（１００）表面的成键特性和电子态．结果表明，经过处理的ＧａＡｓ（１００）表面，能有效地消除Ｇａ和Ａｓ的氧化物，并且Ｓ既与Ａｓ成键也与Ｇａ成键，形成了Ｓ与ＧａＡｓ的新界面，这标志着ＣＨ３ＣＳＮＨ２／ＮＨ４ＯＨ溶液对ＧａＡｓ（１００）表面具有明显的钝化作用．钝化表面退火处理后，Ａｓ的硫化物不稳定，进一步与ＧａＡｓ衬底反应，生成稳定的ＧａＳ钝化层，此种钝化液可直接应用于半导体器件钝化工艺对ＧａＡｓ表面处理     

硫对砷化镓表面悬挂键的饱和作用

利用集团模型探讨了硫对砷化镓（１１０）理想表面悬挂键的饱和作用，着重于定性讨论硫去除禁带内砷化镓表面态的可能性，这有助于了解硫钝化砷化镓表面的机理，计算采用电荷自洽的ＥＨＴ方法，结果表明，硫确能与表面砷化镓原子形成较强的共价键，并把悬挂键形成的表面态移出禁带，其中硫与镓的相互作用更为强烈。     

应变超晶格(InxGa1-xAs)n/(GaAs)n(001)的电子结构和光学性质

用半经验的紧束缚方法ｓｐ３ｓ＊计算了薄层应变超晶格（ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ）ｎ／（ＧａＡｓ）ｎ（００１）的电子结构．给出了组份Ｘ为０．５３的超晶格（ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ）ｎ／（ＧａＡｓ）ｎ的带隙值随层厚ｎ的变化关系,以及超晶格（ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ）１２／（ＧａＡｓ）１２的带隙值随组份Ｘ的变化关系．在得到超晶格能量本征值和本征函数的基础上,计算了该超晶格系统的光学介电函数虚部,并与体材料ＧａＡｓ和体合金ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ的光学性质作了比较．计算结果表明,应变超晶格在较宽的能量范围有较好的光谱响应．     

MOCVD制备GaAs/AlGaAs多量子阱的光致发光特性

对MOCVD生长的GaAs/A1_xGa_(1-x)As多量子阱结构进行了光致发光特性的测量,结果观察到三个发光峰:位于1.664eV处的峰是自由激子发光;峰值处于1.481eV的发光是GaAs中施主Si(Ga)原子上的电子向受主Si(As)跃迁引起的;而在1.529eV处的弱发光峰是GaAs阱层中Si(Ga)原子上的电子与价带量子阱中基态重空穴复合形成的。对三种发光峰的能量位置进行了理论计算,其计算结果与实验测量所得到的值符合较好。     

Density functional study on mechanism of CO oxidation with activated water on O/Au （1 1 1 ） surface

With density functional theory, the mechanism of water-enhanced CO oxidation on oxygen pre-covered Au （111） surface is theoretically studied. First, water is activated by the pre-covered oxygen atom and dissociates to OHads group. Then, OHads reacts with COads to form chemisorbed HOCOads, Finally, with the aid of water, HOCOads dissociates to CO2. The whole process can be described as 1/2H2Oads ＋ H2Oads ＋ 1/2Oads＋ COads→H3Osds ＋ CO2, gas. One CO2 is formed with only 1/2 pre-covered oxygen atom. That is why more CO2 is observed when water is present on oxygen pre-covered Au （111） surface. Activation energy of each elementary step is low enough to allow the reaction to proceed at low temperature.