Si基Ge光电探测器的研制及性能分析

以Si衬底上外延Ge薄膜为吸收区,研究了Si基Ge光电探测器的材料生长与器件制作工艺,并对材料晶体质量和器件性能进行表征分析。Ge薄膜是采用低温缓冲层技术在超高真空化学气相沉积系统上生长的。1μm厚Ge薄膜的表面仅出现纳米量级的岛,表面粗糙度只有1.5 nm。Ge薄膜的X射线衍射峰形对称,峰值半高宽低于100 arc sec。Ge薄膜中存在0.14%的张应变。Si基Ge光电探测器在-1 V偏压时暗电流密度为13.7 mA/cm2,在波长1.31μm处的响应度高达0.38 A/W,对应外量子效率为36.0%,响应波长扩展到1.6μm以上。     

强紫外发射ZnO薄膜的溅射方法制备及表征

采用直流反应溅射方法在N型Si(100)衬底上制备了ZnO薄膜.薄膜的晶体结构采用X射线衍射技术来表征,测量结果表明制备的样品是沿c轴高度取向的六方纤锌矿结构的多晶薄膜.扫描电子显微镜测量显示薄膜的表面粗糙度较低,且ZnO与Si衬底的边界线清晰,结构致密.此外,利用室温光致发光谱研究了薄膜的光学性能,ZnO薄膜的室温光致发光谱(PL)只有位于377nm处的一个很强的紫外峰,这与材料内的激子复合有关.此外对薄膜进行了拉曼散射的研究,拉曼频移的计算结果表明溅射生长的薄膜中存在张应力(0.25Gpa).     

高质量超薄SGOI衬底材料的制备新方法

绝缘体上的锗硅（SiGe．On．Insulator,SGOI）材料不仅是高迁移率新型沟道材料应变硅的良好衬底,其本身也是一种极具潜力的高迁移率衬底材料．Ge浓缩是获得高Ge组分、高质量SGOI的最优制备方法之一,传统Ge浓缩工艺在实验中得到改进,在高纯N2气氛中,进行了1000oC的后退火以改善所得SGOI中Ge元素的分布．实验制备了三种后退火条件下的Ge浓缩样品以作对比,并在三种样品上分别外延了20nm厚的顶层Si以进一步确定所得SGOI材料性能．实验结果发现。三种样品表面平整度并无太大差别,而使用了改进后退火工艺的样品具有最好的Ge组分均匀性和最低的缺陷密度．同时,改进后退火工艺的样品上外延所得顶层硅具有最大的应变值,而Si／SiGe界面处Ge的组分是顶层硅应变度的决定性因素之一．     

掺碳氧化锌薄膜的铁磁性

采用磁控溅射方法在Al2O3（0001）和Si（100）衬底上制备掺碳氧化锌薄膜,溅射薄膜时衬底温度为550°C.实验结果显示,制备的掺碳氧化锌薄膜样品在Al2O3（0001）单晶衬底上结晶质量更好.在室温下,所制备的薄膜皆出现铁磁性,且在Si（100）衬底上制备的样品具有更大的饱和磁化值.实验结果表明氧空位缺陷对掺碳氧化锌薄膜的铁磁性起源有很重要的影响.     

退火温度对NZFO铁氧体薄膜磁性能的影响(英文)

采用化学溶液沉积法在Si(001)衬底上制备Ni0.7Zn0.3Fe2O4铁氧体薄膜,XRD谱表明样品具有单相的尖晶石结构;扫描电子显微镜结果表明样品平均颗粒尺寸随着退火温度的上升从10 nm增加到32 nm。NZFO铁氧体薄膜磁性能与退火温度有强烈的依赖关系,薄膜的矫顽力从退火温度为500℃时的25 Oe增加到900℃时的80 Oe,饱和磁化强度也由146emu/cm3增加到283 emu/cm3,这对于现代电子器件微型化有着非常重要的意义。     

一维GaN纳米结构的制备、表征及其特性研究

采用在石英炉中,氨化Ga2O3薄膜的方法,在Si（111）衬底上成功了制备GaN纳米结构薄膜：纳米线、纳米棒．分别用X射线衍射仪（XRD,Rigaku D／Max--rB Cu Ka）、傅立叶红外透射谱（FTIR,TENSOR27）、扫描电子显微镜（SEM,Hitachi S-570）、高分辨电镜（HRTEM,Philips TECNAIF30）和光致发光谱对样品的结构、成分、形貌和光学特性进行了测量分析．最后,简要的讨论了其生长机制．     

GPCVD法低温合成纳米金刚石薄膜

为了在低温衬底(＜ 500℃)上制备出高品质纳米金刚石薄膜,使用辉光等离子体辅助热丝化学气相沉积法,用甲烷、高纯氢为源气体,P型Si (100)为衬底材料,在低温条件下合成了纳米金刚石薄膜,利用Langmuir探针对合成过程进行了实时原位诊断,研究了电子温度Te和电子密度ne的空间变化规律,探讨薄膜生长机理.对所合成的样品,利用扫描电子显微镜、Raman光谱仪、X射线衍射进行了分析.结果表明,实验所得样品为高品质、结晶完善、表面光滑的纳米金刚石薄膜,SEM形貌表明薄膜中晶粒的粒度为40～90 nm,Raman光谱在1331.5 cm-1处出现了金刚石的(111)特征声子峰.XRD谱在2θ =43.90、75.30处出现了金刚石的(111)、(220)特征衍射峰.实验得出了低温合成纳米金刚石薄膜的最佳工艺条件:①甲烷体积百分比浓度为0.6％;②反应室气压为5 kPa;③气体流量在1100～1300 mL/min范围内成核密度较高,并以(100)、(111)面为主,晶粒的平均粒度小于100 nm;在流量为1300 mL/min时,晶粒的生长表现为一定的定向生长.     

用离子束增强沉积法制备In-N共掺杂ZnO薄膜

用In2O3粉体与ZnO粉体均匀混合,压制成溅射靶.在Si和SiO2/Si衬底上,用离子束增强沉积(IBED)方法对沉积膜作Ar+/N+注入,制备In-N共掺杂氧化锌薄膜.在氮气氛中作适当的退火,可以方便地获得取向单一、结构致密、性能良好的共掺杂ZnO薄膜.初步研究了INZO共掺杂薄膜的电阻率随退火条件的变化.     

外加应力对外延Pb(Zr_(1-x)Ti_x)O_3薄膜相图及物理性质的影响

用非线性热力学方法,研究了外加应力及组分对外延单畴Pb(Zr1-xTix)O3(PZT)薄膜的相图及物理性质的影响.通过数值计算,得到了PZT薄膜在不同组分下的"外加应力-失配应变"相图.由相图可知,外加应力可以使薄膜发生铁电相变.在室温下,外加压应力能使薄膜的铁电相转变到顺电相.薄膜的压电系数对相变非常的敏感,施加一个适当的外加应力,可以大幅度提高压电系数.本文的计算结果,可以解释压痕仪和扫描力电镜研究铁电薄膜时所观察到的实验现象.     

淀粉溶液极化薄膜的正交实验结果分析与验证

对电化学沉积淀粉薄膜的沉积参数进行了系统地研究,并采用正交试验对电化学沉积淀粉薄膜的工艺条件进行了优化;然后选取一组最佳电化学沉积工艺参数,制备了淀粉薄膜样品;最后还用扫描电子显微镜(电极离子M)、X--射线衍射仪(XRD)以及对制备的薄膜的性能进行了袁征,研究表明,制备的淀粉薄膜的化学计量比接近1:1,其性能较好.     

UHV／CVD生长SiGe／Si材料分析及应用研究

以Si2H6和GeH4为生长气源,采用UHV／CVD系统在Si（100）衬底上生长了Sil—xGex合金和Sil—xGex／Si多量子阱结构。采用X射线双晶衍射仪、扫描电子显微镜和原子力显微镜等仪器设备对样品的组份、界面和表面形貌等晶体质量进行了研究。SiGe合金中Si和Ge摩尔分数的比值随着Si2H6和GeH4流量比的增加按比例线性增加,比例因子为2．57。生长的Si0．88Ge0．12合金样品的界面清晰,表面平整,平均粗糙度仅为0．4nm,位错密度低于104／cm2。六周期Si0．88Ge0．12／Si多量子阱的X射线双晶衍射摇摆曲线中存在多级卫星峰和Pendellosung条纹。这些结果表明SiGe合金和SiGe／Si多量子阱均具有很好的晶体质量。     

半导体锗纳米团簇和纳米层的生成结构与PL谱研究

在硅锗合金衬底上采用氧化等制膜方式生成零维和二维的纳米结构样品，用高精度椭偏仪(HPE)、卢瑟福背散射谱仪(RBS)和高分辩率扫描透射电子显微镜(HR—STEM)测量样品的纳米结构．并采用美国威思康新州立大学开发的Rump模拟软件进行精细结构模拟．并测量出样品横断面锗纳米团簇和纳米层的PL谱。在硅锗合金的氧化层表面中首次发现纳米锗量子点组成的几个纳米厚的盖帽膜结构．首次提出的生成硅锗纳米结构的优化加工条件的氧化时问和氧化温度匹配公式的理论模型与实验结果拟合得很好．     

移动荷载作用下柔性路面多尺度结构的响应

为了研究移动荷载下路面结构内部细观结构的响应,采用离散元方法进行了多尺度路面结构移动荷载响应的分析．建立了柔性基层沥青路面典型结构的离散元模型,并计算了移动荷载作用下沥青层底的应力和应变,通过与已有经典计算程序荷栽响应计算结果的比较,验证了所建立的离散元模型．以该离散元模型为基础,在沥青混凝土结构层的底部,采用尺度较小的离散单元描述粗集料的体积含量、分布特征以及空隙大小等细观结构,以此建立路面结构的多尺度模型．对路面结构宏观响应与细观结构的荷载响应进行了比较分析,并分析了沥青砂浆劲度对细观结构处荷载响应的影响．结果表明：粗集料与沥青砂浆界面位置的拉应力均值和离散系数均大于沥青砂浆内部;荷载引起的应力和应变在沥青砂浆内部和界面内部均存在不均匀分布;沥青砂浆的劲度越大,沥青混凝土内部的荷载响应分布越趋于均匀．     

Au/SrTiO3（001）界面电子结构的第一性原理研究

采用在密度泛函理论框架下的第一性原理方法,系统地分析了4种可能Au/SrTiO3（001）界面模型的界面能、原子间距、电子结构及其化学键特征.研究表明：Au/SrTiO3（001）界面的稳定性与其界面原子构型密切相关;Au与排列在以TiO2原子层截止SrTiO3（001）表面的氧原子上的界面构型最为稳定.     

基于SOI衬底的谐振腔结构对锗直接带发光增强的研究

基于散射矩阵法对SOI衬底的谐振腔结构进行了理论设计．采用超高真空化学气相沉积系统,在SOI基的Ge虚衬底上制备出高质量的Ge和Ge／SiGe多量子阱材料．室温下样品的光致发光谱表明SOI衬底的谐振腔结构对锗直接带发光起有效的强度增强作用,实验结果与理论预期符合得很好．     

用电容和电导测量法研究SiNx／nc—Si／SiNx双势垒结构界面特性

利用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）技术,淀积a—SiNx／nc—Si／a—SiNx不对称双势垒存储结构．通过电容和电导测试研究结构的界面态特性．实验结果表明,采用PECVD方法制备的不对称存储结构的界面特性良好,其界面态密度为3×10^10cm^-2eV^-1．     

水热处理对热塑性豆类淀粉结构和性能的影响

用流延法制备了甘油含量一定不同温度水热处理的热塑性豆类淀粉膜材料,采用粘度、X衍射分析（XRD）、差示扫描量热分析（DSC）、扫描电镜（SEM）和力学测试研究了不同温度水热处理对豆类淀粉热塑性材料的结构和性能的影响。粘度测试显示水热处理后豆类淀粉溶液的粘度增大;X衍射分析（XRD）、差示扫描量热分析（DSC）和扫描电镜（SEM）显示,豆类淀粉经过水热处理后,结构发生了很大变化;力学性能测试表明,110℃水热处理过的淀粉膜（甘油含量为30%）的拉伸强度为11．78MPa,断裂伸长率为27．24％,与相同甘油含量非水热处理的豆类淀粉膜相比．其拉伸强度提高了5．75MPa,断裂伸长率提高了3．32％。     

《洪武正韵》脱衍讹补正

本文以台湾商务印书馆影印出版的《文渊阁四库全书》本的《洪武正韵》为底本,参以朝鲜英祖四十六年翻刻本、隆庆元年明刻本以及一些相关的字书、韵书,分别从字头、注释、反切等几个方面对《洪武正韵》的脱、衍、讹进行校勘补正。