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利用微波等离子体化学气相沉积系统,以甲烷、氮气和氢气作为气源,在Si(100)衬底上成功地制备出了碳氮晶体薄膜,并对两种衬底温度下的薄膜性质进行了比较.用高分辨率场发射扫描电子显微镜观察薄膜,可以看出晶型完整,结构致密,结晶质量较好.X射线能谱证明了碳氮是以C-N和C=N共价键的形式存在,氮碳元素的原子比均为1.3.X射线衍射确定出在衬底温度为900410℃时薄膜样品的主要晶相成份是α-C3N4,β-C3N4,赝立方C3N4,立方C3N4和一个未知相(面间距d=0.4002nm),而在950±10℃时薄膜样品的主要晶相成份是α-C3N4,β-C3N4,赝立方C3N4,类石墨C3N4和一个未知相(面间距d=0.3984nm).喇曼光谱分析也证实了薄膜中主要存在α-C3N4,β-C3N4相.

关键词: C3N4晶体 , 微波等离子体化学汽相沉积 , 薄膜

微波水热条件对氧化锌晶体的形态和粒度的影响

江锦春 , 程文娟 , 张阳 , 朱鹤孙 , 沈德忠

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.02.014

利用微波水热法,以氢氧化锌为前驱物,在反应温度不小于100℃的情况下,成功地制备出氧化锌微晶.研究了水热条件对氧化锌微晶的晶粒大小和形貌的影响.在水热环境下,当反应温度一达到100℃,氧化锌微粒就能快速形成和生长.反应温度在100℃时,延长反应时间(～4h)氧化锌微晶的形貌和晶粒大小均没有受到大的影响;然而,升高反应温度氧化锌微晶的晶粒大小会略微地减小.另一方面,当反应前溶液中的pH值从9增大到12时,氧化锌微晶的形态从不规则的片状颗粒改变到长柱状晶粒.另外,随着溶液中pH值的增加,氧化锌微晶的结晶性变好、粒度变大.合理地解释了反应温度、溶液中的pH值对制得的氧化锌微晶的形态、晶粒粒度的影响.

关键词: 氧化锌微晶 , 微波水热法 , 形态 , 粒度

SiCN薄膜在Si衬底上的沉积

程文娟 , 张阳 , 江锦春 , 朱鹤孙

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.06.008

本文采用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)系统,在单晶Si衬底上制备出了SiCN薄膜.所采用的源气体为高纯CH4和N2,而Si源来自于Si衬底、SiH4和Si棒.用场发射扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射谱(XRD)对样品进行了表征与分析.结果表明,外加Si源、高的衬底温度、高流量N2有助于提高样品的成膜质量.所得到SiCN样品是新型的六方结构三元化合物.

关键词: SiCN薄膜 , 微波等离子体化学气相沉积 , 扫描电镜 , X射线光电子能谱 , X射线衍射

磁控溅射Cd1-xZnxTe多晶薄膜组分的可控生长

葛玉建 , 江锦春 , 邬云骅 , 潘健亮 , 王善力 , 褚君浩

人工晶体学报

采用双靶位共溅射方法制备出组分可控的Cd1-xZnxTe薄膜样品,组分偏离小于0.13.采用XRD对不同生长温度制备的样品进行了结晶性分析,研究了薄膜结晶与生长温度的关系.采用AFM、SEM对样品进行了表面和界面分析,表明薄膜表面平整,界面清晰.对不同组分的Cd1-xZnxTe样品进行了透射光谱测量,得到了光学性质随组分的变化规律,并拟合得出了这些样品的带隙和组分.

关键词: Cd1-xZnxTe薄膜 , 磁控溅射 , 透射光谱

金刚石膜在Si(100)衬底上的选择沉积

常开朋 , 程文娟 , 江锦春 , 张阳 , 朱鹤孙 , 沈德忠

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2003.06.013

采用自行设计的微波等离子体化学气相沉积系统,利用铜网作为模板实现了在Si(100)衬底上金刚石膜的选择沉积.用场发射扫描电子显微镜(SEM)、Raman散射谱对样品进行了表征与分析.并与同样生长条件下未采用模板时得到的金刚石样品进行了比较.结果发现,采用模板后,金刚石膜的成核密度和质量都得到很大提高.

关键词: 金刚石膜 , Si(100)衬底 , 微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)

高质量金刚石膜在无氧铜衬底上的MPCVD

常开朋 , 程文娟 , 江锦春 , 张阳 , 朱鹤孙 , 沈德忠

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2003.04.020

本文采用高纯无氧铜(Cu)片作为基片,用自行设计的微波等离子体化学气相沉积系统,制备出了高质量多晶金刚石膜.用场发射扫描电子显微镜(SEM)、Raman散射谱和X射线衍射谱(XRD)对制备的金刚石膜进行了表征与分析,其结果证明金刚石膜具有较优的质量.

关键词: 金刚石薄膜 , 无氧铜 , 微波等离子体化学气相沉积

微波等离子体化学气相沉积制备SiCN结晶膜及SiCN微米棒阵列

程文娟 , 张阳 , 江锦春 , 朱鹤孙

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.04.008

本文采用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)系统,以CH4, H2, N2作为源气体,以Si棒作为Si源,在Si衬底上制备出了SiCN结晶及SiCN微米棒阵列.样品的形貌由场发射扫描电子显微镜(SEM)表征分析.用X射线光电子谱(XPS)、Raman散射谱及X射线衍射(XRD)对样品的键合状态及结构进行表征,结果表明,所得到的SiCN薄膜是一具有新的六方结构的三元化合物.

关键词: SiCN , 微米棒 , 微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)

皮江法物料导热系数测定

傅大学 , 张伟 , 王耀武 , 彭建平 , 狄越忠 , 陶绍虎 , 冯乃祥

材料与冶金学报

采用稳态平板法测定了皮江法炼镁工艺物料的导热系数.结果表明:温度升高,原料中硅铁配入量增加,以及添加CaF2都能提高物料的导热系数.随着还原反应进行,物料的导热系数降低.添加CaF2将降低还原渣的导热系数.对于添加3％ CaF2的还原原料导热系数与温度的关系为λ=2.88×10-4T+0.14;添加3％ CaF2、还原率为78％的还原渣的导热系数与温度的关系为λ=4.95×10-5T+0.08.

关键词: 导热系数 , 平板法 , 还原 , 皮江法