GaAs外延薄膜的As缺位研究

研制太赫兹量子级联激光器的核心是制备以GaAs为代表的量子阱超晶格,在制备GaAs为代表的量子阱超晶格过程中,需要解决As缺位等基础性物理问题。采用激光分子束外延技术制备了GaAs外延薄膜,研究了实验参数对GaAs薄膜性能,特别是As缺位的影响。在线RHEED测试结果表明,GaAs可以实现外延生长。原位XPS和UPS等测试研究结果表明,激光分子束外延技术制备GaAs外延薄膜过程中存在As缺位问题,激光能量对GaAs薄膜中As含量具有明显的影响,要获得理想成分比的GaAs外延薄膜,需要较高的脉冲激光能量(600 mJ)。     

PLD制备FePt：MgO薄膜的结构及线性光学性能研究

采用脉冲激光沉积法（PLD）制备了FePt：MgO多层复合薄膜。采用高分辨透射电子显微镜（HRTEM）分析了薄膜的结构;采用紫外可见分光光度计分析了薄膜的线性光学性能。HRTEM分析表明基质MgO在单晶MgO衬底上同质外延生长,而FePt纳米颗粒周期性均匀地自组织嵌埋在MgO基质中。HRTEM的快速傅里叶变换（FFT）图表明,FePt纳米颗粒为富Pt的面心立方（FCC）结构的FePt3,其晶格常数αFePt3=3.90 。（1。=0.1 nm）。MgO基质与FePt纳米颗粒的界面分析表明,它们的界面处几乎不存在非晶层,只在FePt纳米颗粒与MgO基质的晶界线附近有少量的刃型位错。薄膜的紫外可见吸收谱结果表明,低脉冲数样品具有远紫外增透作用,高脉冲数样品存在3个表面等离子激元共振吸收峰,随FePt沉积脉冲数增加,吸收峰位置均发生红移,峰强逐渐减弱,峰强比规律变化。     

Ni∶MgO纳米复合薄膜的结构及其光学性质研究

采用脉冲激光气相沉积技术,将Ni纳米颗粒嵌埋在MgO薄膜中,形成Ni∶MgO纳米复合薄膜(Ni NCs∶MgO)。分别采用高分辨X射线衍射技术和紫外-可见吸收光谱详细研究了薄膜的晶体结构及光学性质。HRXRD结果表明MgO薄膜和Ni纳米颗粒都沿着(200)方向生长;由于Ni纳米颗粒的嵌埋,导致MgO基质发生了晶格畸变,从而使得MgO基质的晶格常数发生改变;晶格畸变也导致MgO的衍射峰被展宽;Ni的含量与其颗粒尺寸随着沉积Ni的激光脉冲数的增加而增加。紫外-可见吸收光谱的分析结果表明在190～600nm波长范围内薄膜的吸收峰是Ni纳米颗粒的表面等离激元共振吸收峰;随着沉积Ni激光脉冲数的增加,单个吸收峰强度增强的同时还发生了红移;当沉积Ni的激光脉冲数从200增加到250时,吸收峰发生劈裂。     

石墨烯电输运特性的研究进展

二维蜂巢状结构的石墨烯拥有独特的电学特性,其极高的电子迁移率、异常的量子霍尔效应、室温下亚微米尺度的弹道输运特性使之成为电子元器件研究的热点。简要介绍了近年来石墨烯电学方面的发展概况,其中包括晶界、晶畴对电学性能的影响,石墨烯场效应晶体管,石墨烯量子点,石墨烯pn结,石墨烯电学性能在磁场中的应用和石墨烯相关衍生物的电学性质。     

基于高温扩散的AlGaAs靶制备

基于高温扩散理论,研究了不同温度下Al在GaAs中的扩散情况。利用扫描电子显微镜(SEM)对Al在GaAs中的浓度分布和Al与GaAs的界面进行了表征。结果表明:当扩散温度较低时(650℃),Al在GaAs中扩散较快,可获得较佳的扩散结果。当温度升高后(800℃),GaAs中的As挥发增强,其在Al和GaAs界面处富集,阻碍了Al向GaAs中的扩散。最后根据实验结果,利用Fick定律计算了在650℃下AlGaAs靶的制备时间。