用热脱附谱仪测量固体表面的化学吸附

一、引言研究固体表面化学吸附的方法很多,热脱附方法是其中一种。此方法与其他方法相比,具有设备简单、操作方便、实验结果直观、数据处理容易等优点。本文介绍一套完全由国产设备装置而成的热脱附谱仪。用此谱仪可以从能量角度来研究吸附气体与固体表面间的相互作用。根据实验测得的热脱附谱,可以知道吸附气体在固体表面吸附状态的数目及分布、不同吸附状态的脱附级数、脱附活化能及频率因子,由此了解气体在固体表面的吸附性质。文中详细介绍了实验装置及测量技术,并给出了用这种热脱附谱仪测得的典型的实验结果。     

Co、Ti／Si_（1－x）Ge_x薄膜快速退火固相反应结构和组分研究

本文首次研究金属Ｃｏ与分子束外延Ｓｉ１－ｘＧｅｘ单晶薄膜快速热退火（ＲＴＡ）固相反应，并对比了ＣＯ、Ｔｉ与ＳｉＧｅ固相反应时不同的反应规律实验采用ＲＢＳ、ＡＥＳ、ＸＲＤ、ＳＥＭ等分析和测试手段对样品的组分和结构等薄膜特性进行检测．实验发现，Ｃｏ／Ｓｉ０．８Ｇｅ０，２在６５０℃热退火后形成组分为Ｃｏ（Ｓｉ０，９Ｇｅ０．１）的立方晶系结构，薄膜具有强烈择优取向；９００℃处理温度，有ＣｏＳｉ２形成，同时Ｇｅ明显地向表面分凝．ＴｉＮ／Ｔｉ／Ｓｉ０．８Ｇｅ０．２固相反应时，８５０℃处理可以形成Ｔｉ（Ｓｉ１－ｙＧｅｙ     

Si(001)上MBE异质生长Ge中表面活化剂Sb的作用的研究

本文利用RHEED、X射线双晶衍射及TEM等技术，研究了在Si（001）衬底上，用晶化了的无定形Ge层做缓冲层MBE生长Ge时，引入表面活化剂Sb所产生的影响．研究表明，Sb的引入将会使Si（001）衬底上无定形Ge膜的晶化温度显著提高，并在一定的生长条件下，破坏Ge外延层的结晶性．     

退火过程中自组织生长Ge量子点的变化

在超高真空系统中,用扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM)研究了自组织生长的Ge量子点经不同温度退火后的变化.实验发现,当退火温度为630℃时,出现了许多新的量子点.与原来的在分子束外延过程中形成的无失配位错的量子点相比,新形成的量子点被认为是存在位错的岛.     

新型Ge_xSi_(1-x)/Si异质结远红外探测器

用分子束外延技术结合硅平面工艺研制成了Ge_xSi_(1-x)/Si异质结远红外探测器。测试结果表明,界面势垒高度低于0.09eV,预计对应的工作波长可从2μm到12μm以上。50K时的探测率(黑体_(873k)~*)优于2×10~8cm·Hz~(1/2)/W,30K为6×10~8cmHz~(1/2)/W,对500K黑体,30K工作温度下D_(500k)~*为1.6×10~8cm·Hz~(1/2)/W。由于探测器为宽带型,虽然峰值D~*并不很高,但在30℃的环境辐射背景下,对人体温度的辐射也有较强烈的响应。     

反光电子谱仪的研制

用经过改进的LEED装置和自制的9.8eV光子探测器研制成反光电子谱仪。测得了Si(111)7×7清洁表面的反光电子谱。     

9μmp~＋－Ge_xSi_（1－x）／p－Si异质结内光电红外探测器

用分子束外延方法生长了ｐ＋－ＧｅｘＳｉ１－ｘ／ｐ－Ｓｉ异质结，并用平面工艺制成了内光电红外探测器，器件截止响应波长达９μｍ，在５２Ｋ时，Ｒｖ５００Ｋ＝３．３×１０３Ｖ／Ｗ．     

退火过程中自组织生长Ge量子点的变化

在超高真空系统中,用扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM)研究了自组织生长的Ge量子点经不同温度退火后的变化.实验发现,当退火温度为630℃时,出现了许多新的量子点.与原来的在分子束外延过程中形成的无失配位错的量子点相比,新形成的量子点被认为是存在位错的岛.     

新构思硅红外探测器

在Ｓｉ衬底上用ＭＢＥ方法进行ｎ型与ｐ型δ掺杂，将Ｓｉ的能带调制成锯齿型结构，产生Ｓｉ的带间跃迁．控制掺杂浓度与周期，来控制电子（空穴）跃迁的有效能隙，可望制成８－１２μｍ波长的Ｓｉ超晶格带间跃迁型红外探测器．     

总电流谱仪的研制

用经过改进的LEED装置和本校自制的WF-1型功函数测试仪研制成总电流谱仪。得到了Si(111)7×7再构表面的总电流谱,结果与有关文献报道相近。