杨宇
,
陈刚
,
邓书康
,
高立刚
,
刘焕林
,
吴国元
,
俞帆
,
陈长青
,
陈亮
,
郝瑞亭
功能材料
研究Si的室温晶化生长对微电子应用技术是十分重要的.本文采用离子束外延技术制备了一系列的Si/Ge多层膜结构,对样品进行X射线和拉曼散射实验表征.研究表明:Ge可诱导膜中Si薄层的室温晶化,当Ge厚度略小于Si薄层厚时,获得最佳的Si室温晶化效果.
关键词:
Si/Ge多层膜
,
离子束外延
,
XRD
,
Raman散射
郝瑞亭
,
申兰先
,
邓书康
,
杨培志
,
涂洁磊
,
廖华
,
徐应强
,
牛智川
功能材料
利用分子束外延方法(MBE)在GaAs(001)衬底上外延生长了GaSb薄膜,利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、原子力显微镜(AFM)、Hall效应(Hall Effect)和低温光荧光谱(LTPL)等手段对薄膜的晶体质量、电学性能和光学质量进行了研究.发现直接生长的GaSb膜表面平整,空穴迁移率较高.引入GaSb/AlSb超晶格可有效阻断进入GaSb外延层的穿通位错,对应的PL谱强度增强,材料的光学质量变好.
关键词:
GaSb
,
GaAs
,
分子束外延(MBE)
孙启利
,
邓书康
,
申兰先
,
胡志华
,
李德聪
,
晒旭霞
,
孟代义
人工晶体学报
本文采用电子束蒸发法,室温下在Si(400)的基片上生长含锗(Ge)填埋层的非晶硅薄膜,其结构为a-Si/Ge/Sisubstrate,并在真空中进行后续退火.采用Raman散射(Raman Scattering)、X射线衍射(X-ray Diffraction)、高分辨电子扫描显微镜(HRSEM)、光学显微镜和热重差热分析(DSC)等手段,研究退火后样品晶化特性和晶化机理.结果表明,室温下生长的含有250 nm Ge填埋层的生长态样品在400℃退火5h,薄膜基本全部实现晶化,并表现出明显的Si (111)择优取向.样品分别在400℃、500℃、600℃和700℃退火后薄膜的横向光学波的波峰均在519cm-1附近,半高宽大约为6.1 cm-1,且均在Si(111)方向高度择优生长.退火温度为600℃的样品对应的晶粒尺寸约为20 μm.然而,在相同的薄膜结构(a-Si/Ge/Si substrate)的前提下,当把生长温度提高到300℃时,温度高达到700℃退火时间5h后,薄膜依然是非晶硅状态.差热分析表明,室温生长的样品,在后续退火过程中伴随界面应力的释放,从而诱导非晶硅薄膜重结晶成多晶硅薄膜.
关键词:
多晶硅薄膜
,
应力诱导
,
非晶硅
,
电子束蒸发
陈亮
,
张曙
,
邓书康
,
陈刚
,
高立刚
,
阚家德
,
杨宇
功能材料
本文采用离子束溅射的方法制备了不同衬底温度下的BST薄膜,用X射线、Raman、SPM等技术对晶体结构及微观形貌进行表征,研究了离子束溅射制备BST的工艺.
关键词:
钛酸锶钡
,
薄膜
,
离子束溅射
,
晶体结构
邓书康
,
陈刚
,
高立刚
,
陈亮
,
俞帆
,
方静华
,
杨宇
功能材料
用离子束溅射法制备了不同衬底温度的非晶硅(a-Si)薄膜,用双四探针法测量了不同温度下的电阻率,用喇曼散射及原子力显微镜表征了薄膜显微结构.结果发现随着衬底温度的升高,薄膜的电阻率逐渐增大,衬底温度为室温的a-Si薄膜质量较好且从其表面形貌可观察到少量Si晶粒的存在.
关键词:
离子束溅射
,
非晶硅
,
喇曼散射
,
电阳率
高立刚
,
陈刚
,
邓书康
,
陈亮
,
阚家德
,
俞帆
,
杨宇
功能材料
采用直流磁控溅射技术制备了不同衬底温度下的Ge单层膜,XRD分析结果表明,当衬底温度低于350℃时Ge膜为非晶结构,高于400℃时开始结晶.并研究了不同尺寸Ge颗粒的Ramah散射谱特征,与晶体Ge的散射谱相比,观察到纳米Ge颗粒Raman散射谱的峰位红移与峰形宽化现象;并根据Raman谱的红移量计算了纳米Ge晶粒的平均尺寸,采用声子限域理论较好地解释了实验结果.
关键词:
Ge薄膜
,
XRD
,
Raman散射光谱
,
晶粒尺寸
,
声子限域理论
邓书康
,
陈刚
,
高立刚
,
陈亮
,
俞帆
,
刘焕林
,
杨宇
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.02.020
采用离子束溅射制备Si/Ge多层膜,通过X射线小角衍射计算其周期厚度及各子层的厚度,用Raman光谱对Si/Ge多层膜的微观结构及Si子层的结构进行表征.结果表明,所制备的Si/Ge多层膜中,当Ge子层的厚度为6.2nm时,Si子层的结晶质量较好,表明适量的Ge含量有诱导Si结晶的作用.
关键词:
Si/Ge多层膜
,
离子束溅射
,
拉曼光谱
申兰先
,
李德聪
,
邓书康
,
孟代仪
,
晒旭霞
,
刘祖明
人工晶体学报
本文采用Sn自熔剂法,通过调节Ga的起始含量(Ba∶ Ga∶ Al∶ Sn =8∶x∶6∶50;x=10,20,30)实现对载流子进行调制,制备出具有p型和n型传导的Ⅷ型Sn基单晶笼合物,并对其结构和热电特性进行研究.研究结果表明,随着Ga起始含量的增加,Al在化合物中的固溶度减小,材料的晶格常数也随之减小;x=10的样品Seebeck系数全部为负值,x=30的样品Seebeck系数全部为正值,而x=20的样品在450 K后由于本征激发Seebeck系数显著降低,在550 K附近由p型传导转变为n型传导;室温下具有p型传导的化合物具有较高的载流子浓度,但其迁移率显著降低,从而导致其相应的化合物具有较高的电阻率,因此通过对Ga起始含量的改变能够对化合物的载流子实现有效调控;此外,在300 ～600 K内均具有p型传导的样品室温下的载流子有效质量较n型样品的高;通过估算的热导率κ、实测电阻率和Seebeck系数,计算出x=30的p型单晶样品在457 K处获得最大ZT值0.86.
关键词:
Ⅷ型笼合物
,
载流子调制
,
热电传输特性
邓书康
,
董国俊
,
杨晓坤
,
刘虹霞
,
侯德东
,
李明
人工晶体学报
采用电子束蒸发技术在衬底温度为180℃条件下生长具有Ge覆盖层的非晶Si薄膜,并于500℃、600℃、700℃真空退火5h.采用Raman散射、X射线衍射(XRD)、全自动数字式显微镜等对所制备薄膜的晶化特性进行研究.结果表明,Ge覆盖层具有诱导非晶Si薄膜晶化的作用,且随着退火温度的升高a-Si薄膜晶化越显著.具有Ge覆盖层非晶薄膜经500℃退火5h沿Si(400)方向开始晶化,对应晶粒尺寸约为4.9 nm.将退火温度升高到700℃时,非晶硅薄膜几乎全部晶化,晶化多晶Si薄膜在Si(400)方向表现出很强的择优取向特性,晶粒尺寸高达23.3μm.与相同条件下制备的无Ge覆盖层的非晶Si薄膜相比,晶化温度降低了300℃.
关键词:
多晶硅薄膜
,
电子束蒸发
,
非晶硅
,
Ge诱导晶化
申兰先
,
李德聪
,
刘虹霞
,
刘祖明
,
邓书康
人工晶体学报
通过Sn自熔剂法制备了Al掺杂Ⅷ型Sn基单晶笼合物Ba8Ga10Al6Snx(x=40,50,60;Sn40,Sn50,Sn60),并研究Ba8Ga10Al6Snx单晶笼合物的结构和电传输特性对自熔剂Sn初始含量的依赖性.结果表明,Al的实际含量随Sn自熔剂含量的增加而基本保持不变,说明Sn的起始含量对Al在该笼合物中固溶度的影响较小;室温下Sn60样品的载流子浓度较高,这可能是因Al在笼合物Ga8 Ga16Sn30中的占位不同而导致费米能级附近能带色散关系发生变化所引起;另一方面,在300～600 K的温度范围内,获得较高功率因子的是Sn初始含量为50的样品,在488 K处获得最大值1.82×10-3 W·m-1·K-2;获得较低功率因子的是Sn初始含量为40的样品,而功率因子较低主要是由于该样品电导率较低.
关键词:
Ⅷ型笼合物
,
Sn基笼合物
,
电传输特性
