赵鸿滨
,
屠海令
,
杜军
,
张心强
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.04.012
采用脉冲激光技术在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上沉积了非晶La2O3薄膜,制作并分析了Pt/La2 O3/Pt堆栈层的直流电压与脉冲电压诱导的电阻转变特性.Pt/La2O3/Pt器件单元表现出了稳定的双极性电阻转变,其高低阻态比大于两个数量级.经过大于1.8×106s的读电压,高低阻态的电阻值没有明显的变化,表现出了良好的数据保持能力.通过研究高低阻态的电流电压关系、电阻值与器件面积的关系,揭示了导电细丝的形成和破灭机制是导致Pt/La2O3/Pt器件发生电阻转变现象的主要原因.
关键词:
氧化镧
,
电阻转变
,
非易失性
,
脉冲激光沉积
郭亿文
,
张心强
,
熊玉华
,
杜军
,
杨萌萌
,
赵鸿滨
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.03.015
采用磁控溅射技术在p-Si(100)衬底上生长了Gd2O3掺杂HfO2( GDH)高κ薄膜,制备了GDH/Si和GDH/Al2O3/Si两种堆栈层.结果表明Al2O3界面钝化使漏电流密度降低了两个数量级,并改善了回滞窗口和平带电压的偏移.高温N2退火对堆栈层电学性能影响明显:随着温度的增加,界面性能逐步改善,退火温度为900℃时,回滞窗口小于20 mV,积累区趋势平缓并且单位面积电容值增大,薄膜介电常数为20.
关键词:
Al2O3
,
Gd2O3-HfO2
,
堆栈层
,
磁控溅射
,
快速退火
张心强
,
屠海令
,
杜军
,
杨萌萌
,
赵鸿滨
,
杨志民
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.03.013
以Gd2O3-HfO2( GDH)固溶氧化物作为靶材,采用脉冲激光沉积技术(PLD)在Ge(100)衬底上制备了GDH高k栅介质外延薄膜,其外延生长方式为“cube-on-cube”,GDH薄膜与Ge(100)衬底的取向关系为(100)GDH∥(100)Ge和[110] GDH∥[110]Ge.通过反射式高能电子衍射(RHEED)技术研究了激光烧蚀能量和薄膜沉积温度对薄膜晶体结构的影响,分析了二者与薄膜的取向关系,激光烧蚀能量对薄膜取向影响更为显著.得到较优的GDH外延薄膜沉积工艺为:激光烧蚀能量为3 J·cm-2、薄膜的沉积温度为600℃.用磁控溅射制备了Au/Ti顶电极和Al背电极,其中圆形的Au/Ti电极通过掩膜方法获得,直径为50μm.采用Keithley 4200半导体测试仪对所制备Au/Ti/GDH/Ge/Al 堆栈结构的Ge-MOS原型电容器进行电学特性分析,测试条件为:I-E测试的电场强度0～6MV·cm-1,C-V测试的频率300 kHz～1 MHz,结果表明,厚度为5nm的GDH薄膜具备良好介电性能:k-28,EOT ～0.49 nm,适于22 nm及以下技术节点集成电路的应用.
关键词:
Gd2O3
,
HfO2
,
Ge
,
外延
,
激光脉冲沉积
,
高k
卜继国
,
毛昌辉
,
张艳
,
张心强
,
尉秀英
,
杜军
稀有金属材料与工程
运用扫描电镜、扫描原子探针、X射线衍射仪和动态法分析了高硼硅玻璃表面改性对ZrCoRE薄膜结构和吸气性能的影响.结果表明,ZrCoRE薄膜的纳米组织受衬底表面的影响较大,其表面粗糙度和结构无序度随衬底粗糙度增加而增大:经300℃激活30 rmin后,Ⅰ-型薄膜(Ra=5 nm)吸气性能随时间下降较快,Ⅱ-型(Ra=7 nm)、Ⅲ-型(Ra=59nm)及Ⅳ-型薄膜(Ra=125 nm)的吸气速率依次增大并具有平稳的吸气平台,Ⅳ-型薄膜吸气性能最好.
关键词:
ZrCoRE
,
吸气薄膜
,
射频磁控溅射
,
结构调控
,
吸气性能
张心强
,
张维佳
,
武美伶
,
贾士亮
,
刘浩
,
李国华
功能材料
在较高工作气压(332.5～399Pa)下,采用等离子增强化学气相沉积(PECVD)工艺制备了优质的本征纳米硅薄膜及掺磷的纳米硅薄膜,并采用X射线衍射(XRD)、拉曼散射(Raman) 测试技术对其进行了测试和分析.结果表明纳米硅薄膜的XRD谱中存在(111)、(220)和(331)峰位;Raman谱中显示出其薄膜中的晶粒的大小(2～5nm)符合纳米晶的要求.将制备的纳米硅薄膜初步用于栅极/ITO/n-nc-Si∶H/i-nc-Si∶H/p-c-Si/Al/Ag结构的异质结(HIT)太阳能电池,开路电压(Voc)达404mV,短路电流密度(Jsc)可达到34.2mA/cm2(AM1.5,100mW/cm2,25℃).
关键词:
纳米硅
,
薄膜
,
PECVD
,
HIT
,
太阳能电池
杨萌萌
,
屠海令
,
张心强
,
熊玉华
,
王小娜
,
杜军
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.02.022
采用磁控共溅射的方法在p-Si(100)衬底上沉积了掺杂和不掺杂CeO2的HfO2薄膜.通过X射线光电子能谱(XPS)研究了薄膜中元素的化学计量比及结合能,制备MOS结构并对漏电流及电容等电学性能进行表征.结果表明,掺入CeO2后,整个体系的氧空位生成能增大,氧空位数目减少,漏电流较纯HfO2下降了一个数量级,满足作为高k材料的要求.
关键词:
CeO2
,
HfO2
,
掺杂
,
氧空位
,
高k
陈勇
,
杨志民
,
张心强
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.05.015
用CeO2陶瓷靶材,使用脉冲激光沉积(PLD)技术在Si(100)衬底上制备了CeO2薄膜.研究了衬底温度、沉积氧压对薄膜性能的影响,实验制备出了高度(111)取向的CeO2薄膜.使用X射线衍射(XRD)、反射式高能电子衍射(RHEED)对薄膜进行晶体结构的表征.结果表明:随着衬底温度的增加,薄膜中的残余宏观应力(拉应力)及微观应力逐渐减小,薄膜结晶质量不断提高,而沉积氧压对此影响较小.RHEED图像显示使用PLD方法在Si衬底上沉积的薄膜具备较高的结晶性及原子级平整的表面.使用原子力显微镜(AFM)对样品进行表面粗糙度分析,发现不同温度下生长的薄膜均具有光滑的表面,方均根粗糙度(RMS)均在0.4 nm以下.使用Keithley 4200半导体测试仪、椭偏仪对薄膜进行电性能及光学性能分析,发现衬底温度对薄膜的电学性能有显著影响,并且CeO2薄膜结晶状态与电学性能有直接的联系.
关键词:
CeO2
,
薄膜
,
脉冲激光沉积(PLD)
