孙柏
,
李锐鹏
,
赵朝阳
,
徐彭寿
,
张国斌
,
潘国强
,
陈秀芳
,
徐现刚
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00753
利用脉冲激光淀积(PLD)技术在6H-SiC单晶衬底上制备了ZnO薄膜. 利用X射线衍射(XRD), 反射式高能电子衍射(RHEED)和同步辐射掠入射X射线衍射(SRGID)φ扫描等实验技术研究了ZnO薄膜的结构. 结果表明:在单晶6H-SiC衬底上制备的ZnO薄膜已经达到单晶水平, 不同入射角的SRGID结果, 显示了ZnO薄膜内部不同深度处a方向的晶格弛豫是不一致的, 从接近衬底界面处到薄膜的中间部分再到薄膜的表面处, a方向的晶格常数分别为0.3264、0.3272和0.3223nm. 通过计算得到ZnO薄膜的泊松比为0.504, ZnO薄膜与单晶6H-SiC衬底在平行于衬底表面a轴方向的实际晶格失配度为5.84%.
关键词:
脉冲激光淀积
,
ZnO
,
SiC
,
X-ray grazing incidence diffraction
孙柏
,
李锐鹏
,
赵朝阳
,
徐彭寿
,
张国斌
,
潘国强
,
陈秀芳
,
徐现刚
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2008.04.024
利用脉冲激光淀积(PLD)技术在6H-SiC单晶衬底上制备了ZnO薄膜.利用X射线衍射(XRD),反射式高能电子衍射(RHEED)和同步辐射掠入射X射线衍射(SRGID)φ扫描等实验技术研究了ZnO薄膜的结构.结果表明:在单晶6H-SiC衬底上制备的ZnO薄膜已经达到单晶水平,不同入射角的SRGID结果,显示了ZnO薄膜内部不同深度处α方向的晶格弛豫是不一致的,从接近衬底界面处到薄膜的中间部分再到薄膜的表面处,α方向的晶格常数分别为0.3264、0.3272和0.3223nm.通过计算得到ZnO薄膜的泊松比为0.504,ZnO薄膜与单晶6H-SiC衬底在平行丁衬底表面α轴方向的实际晶格失配度为5.84%.
关键词:
脉冲激光淀积
,
氧化锌
,
碳化硅
,
掠入射X射线衍射
李利民
,
唐军
,
康朝阳
,
潘国强
,
闫文盛
,
韦世强
,
徐彭寿
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00472
利用固源分子束外延(SSMBE)技术, 在Si(111)衬底上沉积碳原子外延生长石墨烯薄膜, 通过反射式高能电子衍射(RHEED)、红外吸收谱(FTIR)、拉曼光谱(RAMAN)和X射线吸收精细结构谱(NEXAFS)等手段对不同衬底温度(400、600、700、800℃)生长的薄膜进行结构表征. RAMAN和NEXAFS结果表明: 在800℃下制备的薄膜具有石墨烯的特征, 而 400、600和700℃生长的样品为非晶或多晶碳薄膜. RHEED和FTIR结果表明, 沉积温度在600℃以下时C原子和衬底Si原子没有成键, 而衬底温度提升到700℃以上, 沉积的C原子会先和衬底Si原子反应形成SiC缓冲层, 且在800℃沉积时缓冲层质量较好. 因此在Si衬底上制备石墨烯薄膜需要较高的衬底温度和高质量的SiC缓冲层.
关键词:
固源分子束外延
,
Si substrate
,
graphene thin films
李利民
,
唐军
,
康朝阳
,
潘国强
,
闫文盛
,
韦世强
,
徐彭寿
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00472
利用固源分子束外延(SSMBE)技术,在Si(111)衬底上沉积碳原子外延生长石墨烯薄膜,通过反射式高能电子衍射(RHEED)、红外吸收谱(FTIR)、拉曼光谱(RAMAN)和X射线吸收精细结构谱(NEXAFS)等手段对不同衬底温度(400、600、700、800℃)生长的薄膜进行结构表征.RAMAN和NEXAFS结果表明:在800℃下制备的薄膜具有石墨烯的特征,而400、600和700℃生长的样品为非晶或多晶碳薄膜.RHEED和FTIR结果表明,沉积温度在600℃以下时C原子和衬底Si原子没有成键,而衬底温度提升到700℃以上,沉积的C原子会先和衬底Si原子反应形成SiC缓冲层,且在800℃沉积时缓冲层质量较好.因此在Si衬底上制备石墨烯薄膜需要较高的衬底温度和高质量的SiC缓冲层.
关键词:
固源分子束外延
,
Si(111)衬底
,
石墨烯薄膜
刘金锋
,
刘忠良
,
武煜宇
,
徐彭寿
,
汤洪高
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00720
利用固源分子束外延(SSMBE)技术, 在Si(111)衬底上异质外延生长3C-SiC单晶薄膜, 通过RHEED、XRD、AFM、XPS等实验方法研究了衬底温度对薄膜结构、形貌和化学组分的影响. 研究结果表明, 1000℃生长的样品具有好的结晶质量和单晶性. 在更高的衬底温度下生长, 会导致大的孔洞形成, 衬底和薄膜间大的热失配使降温过程中薄膜内形成更多位错, 从而使晶体质量变差. 在低衬底温度下生长, 由于偏离理想的化学配比也会导致薄膜的晶体质量降低.
关键词:
碳化硅薄膜
,
Si substrate
,
solid source molecular beam epitaxy
,
substrate temperature
康朝阳
,
刘忠良
,
唐军
,
陈香存
,
徐彭寿
,
潘国强
人工晶体学报
采用固源分子束外延(SSMBE)技术,在α-Al2O3(0001)衬底上直接制备出了SiC薄膜.利用反射式高能电子衍射(RHEED)、Raman光谱、X射线扫描、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)等实验技术,对生长的样品的结构和结晶质量进行了表征.结果表明:在蓝宝石衬底上生长出了结晶性能良好的6H-SiC薄膜,且薄膜中存在较小的压应力,这种压应力是由薄膜与衬底之间热膨胀系数的差异所致.
关键词:
SiC薄膜
,
蓝宝石衬底
,
固源分子束外延
孙柏
,
赵朝阳
,
徐彭寿
,
张国斌
,
韦世强
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00911
利用脉冲激光淀积的方法在Si衬底上生长出了$c$轴高度取向的ZnO和Zn0.9Mn0.1O薄膜. 光致发光结果显示了Mn的掺杂引起了薄膜的带边发射蓝移, 强度减弱, 紫光发射几乎消失, 但绿光发射增强. 利用X射线衍射, X射线吸收精细结构和X射线光电子能谱等实验技术对Mn掺杂的ZnO薄膜的结构及其对光学性质影响进行了研究. 结果表明: Mn掺入到ZnO薄膜中形成了Zn0.9Mn0.1O合金薄膜, Mn以+2价的价态存在, 这就导致了掺Mn以后的薄膜带隙变大, 在发光谱中表现为带边发射的蓝移. 同时由于掺入的Mn与薄膜中的填隙Zn反应, 导致薄膜的结晶性变差,薄膜中的填隙Zn减少, O空位增多, 引起带边发射和紫光发射减弱, 绿光发射增强.
关键词:
ZnO
,
pulsed laser deposition
,
X-ray absorption fine structure
,
X-ray photoelectron spectroscopy
,
photoluminescence
刘忠良
,
任鹏
,
刘金锋
,
徐彭寿
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00549
利用固源分子束外延(SSMBE)生长技术, 在不同的硅碳蒸发速率比(Si/C)条件下, 在Si(111)衬底上生长SiC单晶薄膜. 利用反射式高能电子衍射(RHEED)、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)等实验技术, 对生长的样品形貌和结构进行了研究. 结果表明, 在Si/C比(1.1:1.0)下生长的薄膜样品, XRDω扫描得到半高宽为2.1°; RHEED结果表明薄膜具有微弱的衍射环, 有孪晶斑点. 在Si/C比(2.3:1.0)下生长的薄膜, XRDω扫描得到的半高宽为1.5°, RHEED显示具有Si的斑点和SiC的孪晶斑点. AFM显示在这两个Si/C比下生长的样品表面都有孔洞或者凹坑, 表面比较粗糙. 从红外光谱得出
薄膜存在着比较大的应力. 但在Si/C比(1.5:1.0)下生长的薄膜样品, XRDω 扫描得到的半高宽仅为1.1°; RHEED显示出清晰的SiC的衍射条纹, 并可看到SiC的3×3表面重构, 无孪晶斑点; AFM图像表明, 没有明显的空洞, 表面比较平整. FTIR谱的位置显示, 在此Si/C比下生长的薄膜内应力比较小. 因此可以认为, 存在着一个优化的Si/C比(1.5:1.0), 在这个Si/C比下, 生长的薄膜质量较好.
关键词:
硅碳比
,
SiC
,
Si substrate
,
solid source molecular beam epitaxy
孙柏
,
邹崇文
,
刘忠良
,
徐彭寿
,
张国斌
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.01005
在不同的衬底温度下, 通过脉冲激光淀积的方法在Si衬底上生长出c轴高度取向的ZnO薄膜. ZnO薄膜的结构和表面形貌通过X射线衍射和原子力显微镜表征. 同时以He-Cd激光和同步辐射作为激发源来测试样品的发光特性. 实验结果表明, 在衬底温度为500℃时生长的ZnO薄膜具有非常好的晶体质量, 并且表现出很强的紫外发射. 在用同步辐射为激发源的低温(18K)光致发光谱中, 还观察到了一个位于430nm处的紫光发射, 我们认为这个紫光发射与存在于晶粒间界的界面势阱所引起的缺陷态有关, 这个势阱可能起源于Zn填隙(Zn i)
关键词:
ZnO
,
pulsed laser deposition
,
photoluminescence
,
synchrotron radiation
刘忠良
,
康朝阳
,
唐军
,
徐彭寿
人工晶体学报
以4H-SiC为衬底,在不同衬底温度下进行SiC薄膜的同质外延生长.利用反射式高能电子衍射(RHEED)、扫描电子显微镜( SEM)、拉曼(Raman)等测试手段,对生长样品的结构和结晶质量进行了表征.根据测试结果发现,在衬底温度为1200℃时能够得到质量较高的薄膜,在另外两个温度(1100℃和1300℃)条件下得到的薄膜质量是较差的.
关键词:
碳化硅薄膜
,
同源分子束外延
,
碳化硅衬底
