刘文婷
,
刘正堂
,
闫锋
,
田浩
,
刘其军
硅酸盐通报
采用射频磁控溅射法在无氧和有氧气氛下制备了HfO2薄膜.通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、椭圆偏振光谱(SE)以及电容-电压(C-V)测试对薄膜的结构、成分、HfO2/Si界面和HfO2栅介质MOS结构的电学性能等进行了分析表证.结果表明,溅射过程中通入氧气后,薄膜出现了较明显的结晶化;薄膜的氧化程度得到提高,成分更接近理想化学计量比HfO2.在HfO2/Si界面处存在的SiO2界面层,有氧条件下界面层的厚度增大.氧气的通入改善了HfO2栅介质MOS结构的电学性能.
关键词:
射频磁控溅射
,
HfO2薄膜
,
界面层
,
电学性能
樊淼海
,
刘正堂
,
冯丽萍
,
刘其军
稀有金属材料与工程
采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法研究了正交相SrHfO3和以Si替换Hf方式形成的掺杂态SrHfO3的形成能,几何结构,电子结构和光学性质.负的形成能表明在由单元素形成Si掺杂态的SrHfO3的反应中,Si占居Hf位置与Sr位置两种情况在能量上是有利的,并且Si原子更加倾向于占居Hf位置.纯的SrHfO3计算得到的晶格常数与文献报道的实验值和理论值是一致的,而Si占居Hf位置后会导致SrHfO3的晶格常数减小.能带结构显示在掺入Si原子后会使带隙变小.布居分析与电荷密度图一致,说明在Hf位置掺入Si后掺杂位置附近的Hf-O键以共价键为主,Sr-O键以离子键为主.最后,对Si掺杂后SrHfO3在(100)方向上的介电常数、反射率、吸收系数、折射率进行了计算与分析.
关键词:
第一性原理
,
电子结构
,
光学性质
,
Si掺杂正交相SrHfO3
刘璐
,
刘正堂
,
冯丽萍
,
田浩
,
刘其军
,
王雪梅
稀有金属材料与工程
采用射频磁控溅射法在Si衬底上制备新型栅介质SrHfON薄膜.采用X射线衍射(XRD)仪、高分辨透射电镜(HRTEM)和X射线光电子谱(XPS)分析退火对SrHfON薄膜的界面形态、薄膜的结构和电学性能的影响.结果表明,SrHfON薄膜经900℃退火后仍保持非晶态,表现出良好的热稳定性.SrHfON薄膜与Si衬底的界面主要由HfSixOy和SiO2组成.以SrHfON薄膜为栅介质的MOS电容结构具有较小的漏电流密度,并且漏电流密度随着退火温度的升高而减小.在外加偏压(Vg)为+1V时样品在沉积态和900℃退火后的漏电流密度分别为4.3× 10-6和1.2×10-7A/cm2.研究表明,SrHfON薄膜是一种很有希望替代SiO2的新型栅介质材料.
关键词:
栅介质
,
SrHfON薄膜
,
射频磁控溅射
闫锋
,
刘正堂
,
刘文婷
,
刘其军
材料导报
采用射频磁控溅射法以Y2O3陶瓷为靶材在单晶si(Ⅲ)和石英表面制备了Y2O3薄膜.利用X射线衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见(UV-VIS)光谱仪和傅立叶变换红外(FTIR)光谱仪对真空退火前后Y2O3薄膜的结构和光学性质进行了分析研究.结构研究表明,在200℃条件下制备的Y2O3薄膜为非晶态,经600℃退火后出现单斜相,经800℃退火后薄膜完全转化为立方多晶,同时得到了不同晶面的晶粒尺寸;沉积态的Y2O3薄膜由球状颗粒排列组成,经800℃真空退火后薄膜为柱状晶.光学性质研究发现,真空退火后Y2O3薄膜的红外透过率显著下降;使用Tauc作图法得到不同结晶条件下的光学带隙,发现薄膜的光学带隙与结晶条件有关,并且退火后薄膜的光学带隙明显减小.
关键词:
Y2O3薄膜
,
晶体结构
,
退火处理
,
透过率
,
光学带隙
刘其军
,
刘正堂
,
闫锋
电镀与涂饰
为了提高金刚石的红外透过率,根据光干涉膜基础理论对薄膜增透进行了设计,获得了增透膜系的相关参数,并采用非规整设计中的彻底搜索法对所设计的膜系进行了增透效果分析.结果表明,在金刚石衬底上单面和双面镀Y_2O_3膜系后,透过率有明显提高.Y_2O_3膜系是性能优异的金刚石红外光学材料增透膜.
关键词:
金刚石
,
氧化钇
,
薄膜
,
射频磁控反应溅射
,
增透
,
红外透过率
,
设计
