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Ti,Fe离子掺杂对水热法合成蓝宝石晶体的影响

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2002.04.015

本文研究了掺杂Fe、Ti离子对水热条件下合成α-Al2O3晶体的颜色和晶体形态的影响.在较低温度(430℃)和较低压力(40MPa)下合成出了蓝色刚玉晶体.在未掺入其他的离子时,水热反应生成透明α-Al2O3六棱柱形晶体.当在反应介质中加入FeSO4*7H2O时,水热反应生成黑色α-Al2O3晶体,晶体呈六棱柱体.加入FeSO4*7H2O和TiCl3时,生成的蓝色宝石晶体显露高指数晶面,晶体长度300μm,另外还生成大量的薄水铝石晶片.加入FeSO4*7H2O和TiCl4时,蓝宝石晶体显露底面{0001},柱面{1120},和菱面{1123},最大的孪晶长度为200μm,最小的晶粒只有2μm;同样有大量的薄水铝石晶片生成,还伴生有少量针状TiO2金红石晶体.

关键词: 水热反应 , 晶体 , 刚玉 , 蓝宝石

氢稀释对纳米晶硅薄膜微结构的影响

于威 , 卢海江 , 路万兵 , 孟令海 , 王新占 , 韩理 , 傅广生

功能材料

采用电感耦合等离子体化学气相沉积技术制备了氮化纳米硅薄膜,利用Raman散射、x射线衍射、红外吸收等技术对不同氮稀释条件下薄膜的微观结构和键合特性变化进行了研究.结果表明,较高的氢稀释比导致薄膜从非晶硅到纳米晶硅的结构转化,随着氮稀释比的增加,所沉积薄膜的晶化度及纳米晶硅的晶粒尺寸单调增加,纳米硅颗粒呈现在(110)方向的择优生长趋势.键合特性分析显示,随氢稀释比增加,薄膜中整体健合氮含量减小,而SiH2 健合比例呈现显著增加趋势,该结果反映了氮原子刻蚀和纳米硅界面面积比的同时增强.光学吸收谱分析表明,通过改变反应气体的氢稀释比,可实现从1.72^-1.84eV光学带隙可调的纳米硅薄膜制备.

关键词: 纳米晶硅薄膜 , 电感耦合等离子体 , 晶态比 , 氢稀释比

螺旋波等离子体化学气相沉积法制备纳米碳化硅薄膜

于威 , 王保柱 , 孙运涛 , 韩理 , 傅广生

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2003.03.019

采用螺旋波等离子体化学气相沉积 (HWP-CVD)技术在Si(100)和石英衬底上合成了具有纳米结构的碳化硅薄膜.通过X射线衍射(XRD)、傅立叶红外透射(FTIR)和原子力显微镜(AFM)等技术对所制备薄膜的结构、组分和形貌进行了分析,利用光致发光技术研究了样品的发光特性.分析表明,在700℃的衬底温度和1.33Pa的气压条件下所制备纳米SiC薄膜的平均颗粒度在3nm以下,红外透射谱主要表现为Si-C吸收.结果说明HWP-CVD为制备高质量纳米SiC薄膜的有效技术,所制备样品呈现出室温短波长可见发光特性,发光谱主峰位于395nm附近.

关键词: 纳米碳化硅 , 螺旋波等离子体 , 化学气相沉积

螺旋波等离子体沉积纳米硅薄膜结构特性

于威 , 朱海丰 , 王保柱 , 韩理 , 傅广生

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2004.02.008

采用螺旋波等离子体化学气相沉积(HWPCVD)技术,以SiH4作为源反应气体在Si(100)和玻璃衬底上制备了纳米Si薄膜.通过X射线衍射(XRD)、Raman光谱、原子力显微镜(AFM)对所制备的材料结构和形貌等特性进行表征,分析了纳米Si薄膜结构随衬底温度变化的规律.实验结果表明,在较低的衬底温度(100-300℃)范围内,可以实现高晶化度纳米Si薄膜的沉积,颗粒大小在4-8nm之间,样品的晶化度随着衬底温度升高而升高,晶粒大小也随之增大,样品表面光滑,晶粒分布均匀.

关键词: 螺旋波等离子体化学气相沉积 , 纳米硅薄膜 , 结构特性

掺杂AgCl中光电子衰减特性研究

代秀红 , 张荣香 , 李晓苇 , 董国义 , 杨少鹏 , 韩理

人工晶体学报

利用微波吸收介电谱检测技术,检测均匀掺杂[Fe(CN)_6]~(4-)盐的立方体AgCl微晶首次曝光后的自由和浅束缚光电子的衰减时间分辨谱.实验发现,随着掺杂浓度的增加,样品中自由光电子衰减时间逐渐从未掺杂时的116 ns延长至1133 ns.分析光电子衰减曲线还同时得到,随着掺杂浓度的增加,光电子的前期较慢衰减过程逐渐变快,后期较快衰减过程逐渐变慢,总体上衰减时间逐渐增加,且掺杂浓度变化对后期衰减影响较大.研究表明掺杂使得晶体中引入了能总体上延缓光电子衰减的浅电子陷阱,并且随掺杂浓度的增加,浅电子陷阱特征更加明显.

关键词: 微波吸收介电谱 , 掺杂浓度 , 光电子衰减 , 浅电子陷阱

有序纳米半导体量子点的自组织生长

王英龙 , 韩理 , 陈金忠 , 傅广生 , 彭英才

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2003.01.016

纳米半导体量子点以其所具有的新颖光电性质与输运特性,正在各类量子功能器件中获得成功应用.作为纳米量子点的一种主要制备工艺,自组织生长技术正在受到人们的普遍重视.而如何实现具有尺寸与密度可控纳米量子点的自组织生长,更为材料物理学家们所广泛关注.因为这是由自组织方法形成的量子点最终能否器件实用化的关键.本文简要介绍了有序纳米量子点的自组织生长及其新近研究进展.

关键词: 纳米量子点 , 有序排列 , 自组织生长