Kinetic Monte Carlo方法对薄膜生长初期表面形貌的研究

用Kinetic Monte Carlo方法研究了薄膜生长初期的表面形貌, 对激活能的计算采用了更加通用、准确的算法, 模型考虑了原子吸附、迁移、脱附、蒸发原子返回基底, 二体运动等多种机理, 根据模型编写了相应的软件, 利用计算机图形学的原理对薄膜的表面形态进行了三维立体成像, 并通过模拟发现, 在低温和高温时薄膜的早期成核和表面形貌完全不同, 薄膜后续的生长与早期成核有很大的关系. 微观机理主要受原子的热运动影响, 温度决定扩散能力, 入射率决定扩散时间.     

a—Si_(1-X)Sn_X∶H 合金膜的热稳定性

对用射频溅射法制备的 a—Si_(0.92)Sn_(0.08)∶H 合金膜退火实验表明,在300℃下,结其构基本上是稳定的,但当温度升高到350℃.大量的氢原子从中释放出来,并伴随着晶化的发生.     

Fe3O4修饰的碳纳米管作为高性能锂-硫电池正极材料

设计了以Fe3O4修饰的碳纳米管(Fe3O4@CNT)作为硫的载体以提高锂-硫(Li-S)电池的电化学性能.碳纳米管由于具有优越的导电性,可以改善S及其放电产物的电导率,为电子和离子的传输提供高速通道.极性Fe3O4对多硫化物具有强的吸附作用,能够有效抑制Li-S电池中多硫化物的穿梭效应,Fe3O4@CNT/S正极展现...     

V2O5薄膜结构和性能研究

在常温下，用脉冲磁控溅射方法石英玻璃和硅片上制备了薄膜，经过450℃退火，得到V2O5薄膜。用XRD、XPS和AFM对薄膜微观结构进行了测试，用分光光度计测量从200～2500nm波段V2O5薄膜的透射和反射光谱。结果表明，V2O5薄膜纯度高、相结构单一、结晶度好。室温到320℃范围内电阻变化2个量级，薄膜的光学能隙为2．46eV，与V2O5体材料性能一致。     

纳米金刚石涂层上化学气相沉积金刚石薄膜的场电子发射

在爆炸法合成的纳米金刚石粉涂层上, 用微波等离子体化学气相沉积法制备了含有大量纳米晶的金刚石薄膜. 应用XRD, Raman和SEM对其结构进行了分析. 应用平面薄膜二极式结构研究了它的场电子发射特性, 结果表明: 这种含有纳米金刚石的薄膜具有更低的开启电压(1.8 V/mm)和更高的场发射电流密度(50 mA/cm²). 应用纳米金刚石晶粒的量子尺寸效应对这种实验结果给予了理论说明.     

气压和温度对气相法生长PbI2晶体的影响

用平衡气压方程对气相法生长PbI2晶体过程中压强和温度对晶体组分的影响进行了计算.结果表明,在一定的温度下,总压强越高,PbI2开始分解的温度越高;在一定的总压强下,系统温度越低,PbI2分解的比例越小.     

沉积温度对BC2N薄膜的生长和附着性的影响

应用热丝辅助射频等离子体化学气相沉积法在硅、金刚石衬底上合成了BC2N薄膜,X－射线衍射、红外谱分析表明较高的温度有利于BC2N化合物的成核和生长。高温制备的薄膜的化学组分主要为BC2N,B,C和N原子间互相结合成键,但与硅衬底的附着力很差。选择热膨胀系数与硅接近的金刚石作为过渡层沉积BC2N多层膜,逐层提高生长温度,不仅提高生长温度,不仅提高了薄膜中BC2N的含量,而且提高了薄膜与衬底的粘 附力。     

利用Monte Carlo算法对薄膜生长过程的计算机模拟

用Monte Carlo方法以Cu为例对薄膜生长过程进行计算机模拟．不仅对原子的吸附、迁移及脱附3种过程采用更为合理的模型，还考虑这些过程发生时对近邻原子的连带效应．在合理选择原子间相互作用势计算方法的基础上．改进了原子迁移激活能的计算方法．计算了表征薄膜生长表面形貌的表面粗糙度和表征薄膜内部晶格完整性的相对密度．结果表明，在一定的原子入射率下，表面粗糙度和相对密度的变化存在一个临界温度．随着衬底温度的升高．表面粗糙度减小，膜的相对密度增大．当达到临界温度时，粗糙度随衬底温度的升高开始增大，而相对密度趋于饱和．临界温度随原子入射率的增大而增大，不同温度下原子入射率对粗糙度的影响不同，在较低温度时粗糙度随入射率的增加而增加，在较高温度时粗糙度随入射率增大而减小．同时发现．随入射率的增大或薄膜厚度的增加，相对密度均逐渐减小。     

薄膜外延生长及其岛核形成的计算机模拟

以Cu膜为例, 用Monte Carlo算法模拟了薄膜生长的随机过程. 找到了生长过程中的三个优化温度, 并研究了它们的渐近一致性, 同时对各种温度区间内表面粗糙度、相对密度随入射率的变化规律进行深入的探讨. 模拟中考虑了一些新的效应, 如原子迁移过程中势能的变化, 以及原子扩散引起的连带效应, 从而使模拟更加合理. 模型中采用了冻结周围原子近似和周期性边界条件处理.     

MWECR-CVD法高速沉积氢化非晶硅薄膜

介绍了一种新型的MWECR-CVD装置.该装置设计采用了一种由单个电磁线圈和永磁体单元组合的新型磁场,设计了一种新型的矩形耦合波导.应用这一装置使a-Si:H薄膜的沉积速率达到了2 nm/s以上.为了降低薄膜的光致衰退效应,提出了热丝辅助的MWECR-CVD,这一改进可以大大降低薄膜的氢含量,改善薄膜的光照稳定性.