GaAs二次离子发射的氧和铯效应

在二次离子质谱学中，氧和铯效应是影响二次离子发射最重要和复杂的现象。概括地总结了自９０年代以来对ＧａＡｓ二次离子发射氧和铯效应基础研究的主要成果。在准静态条件下，解决了用惰性气体Ａｒ＾＋源注氧研究复杂ＧａＡｓ基体上二次离子发射氧效应的主要困难，得到了表面注氧和覆铯使ＧａＡｓ二次离子产额和能量分布变化的实验规律，用ＴＯＦ－ＳＩＭＳ研究了砷化镓中ＭＣｓ＾＋ ＭＣｓ２＾＋等原子团离子的发射特性，对其发射     

MCs^＋—SIMS技术在研究金属与陶瓷界面反应中的应用

近年来，实验证明ＭＣｓ＾＋－ＳＩＭＳ技术可以明显减小甚至消除ＳＩＭＳ分析中的基体效应，已成功地应用于某些半导体与金属中，适于对痕量杂质以及基体组分进行分析。现将ＭＳｃ＾＋－ＳＩＭＳ技术推广应用来表征金属与陶瓷界面反应导致的组分变化。对不同温度退火的金属（Ｔｉ）与陶瓷（Ａｌ２Ｏ３，ＡｌＮ等）界面进行了分析，成功地观察到了界面的组分变化，为其他技术进一步证实，并且获得了新的结果。     

砷化镓中掺硅元素的SIMS定量分析

通过对体均匀掺硅和离子注入硅样品的二次离子质谱（ＳＩＭＳ）深度剖面分析，采用均匀体标样法、剖面二次离子强度积分法和ＬＳＳ理论关系计算获得了比较一致的、且与手册值接近的ＧａＡｓ中硅元素相对灵敏度因子值。将相对灵敏度因子法应用于双能量、双剂量硅离子注入ＧａＡｓ样品及分子束外延多层ＧａＡｓ膜渗硅的ＳＩＭＳ定量分折中。从实验结果初步讨论了ＧａＡｓ中氧和碳元素的存在对２８Ｓｉ－、１０３ＳｉＡｓ－二次离子信号强度的影响，２８ＳｉＡｓ－和１０３Ｓｉ－二次离子信号强度的线性关系和可靠性。     

用MCs^＋—SIMS技术研究Ti／Al2O3界面的组分分布

将ＭＣｓ＾＋－－ＳＩＭＳ技术应用扩展到了金属／绝缘体（Ｔ ｉ／Ａｌ２Ｏ３）界面分析。实验表明，选用ＭＣｓ＾＋进行分析时，克服了界面效应，取得了较好的组分分布的分析结果。随退火温度升高（室温，３００，６００，８５０℃）界面逐渐展宽，说明界面两边存在互扩散或发生了反应，且互扩散随退火温度升高而逐渐加强。随着退火温度升高，ＡｌＣｓ＾＋的信号逐步进入Ｔｉ层相应区域中，并形成两层平台，表明Ａｌ逐渐扩散到Ｔｉ     

MCs^＋—SIMS技术及其应用

强烈的基体效应一直是造成二次离了质谱（ＳＩＭＳ）难以定量分析和解释的主要原因，受其影响，常规ＳＩＭＳ，即Ｍ－ＳＩＭＳ（检测原子型二次离子Ｍ或Ｍ，Ｍ是要分析的元素）的适用范围受到了很大的限制，近几年来，上述状况已经通过一种新技术开发得到明显改善，这就是ＭＣｓ－ＳＩＭＳ技术，即在Ｃｓ一次离子轰击睛检测分子型二次离子ＭＣｓ而不是Ｍ。由于该技术明显减小甚至消除基体效应，从而开辟了ＳＩＭＳ定量分析的新途径，     

AlxGa1—xAs外延层中Si平面掺杂的SIMS研究

利用二次离子质谱系统地研究了生长温度，Ａｌ组分Ｘ值和Ａｓ４夺强对Ｓｉδ掺杂ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ的ＳＩＭＳ深度剖面，Ｓｉ原子表面分凝和向衬底扩散的影响。实验发现，在外延生长Ｓｉδ掺杂ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ时，随着生长温度的提高或Ａｌ组份Ｘ值增加，Ｓｉ掺杂分布ＳＩＭＳ峰都非对称展宽，表面分凝作用加强，但不影响Ｓｉ原子的扩散，因此ＳＩＭＳ剖面的展宽与扩散无关。     

Al_xGa_（1－x）As外延层中Si平面掺杂的SIMS研究

利用二次离子质谱（ＳＩＭＳ）系统地研究了生长温度，Ａｌ组份ｘ值和Ａｓ＿４压强对Ｓｉδ掺杂Ａｌ＿ｘＧａ＿（１－ｘ）Ａｓ的ＳＩＭＳ深度剖面，Ｓｉ原子表面分凝和向衬底扩散的影响。实验发现，在外延生长Ｓｉδ掺杂Ａｌ＿ｘＧａ＿（１－ｘ）Ａｓ时，随着生长温度的提高或Ａｌ组份Ｘ值增加，Ｓｉ掺杂分布ＳＩＭＳ峰都非对称展宽，表面分凝作用加强，但不影响Ｓｉ原子的扩散，因此ＳＩＭＳ剖面的展宽与扩散无关。另外，我们还发现Ａｓ＿４压强高于１．５×１０￣（－５）ｍｂａｒ时，Ａｓ＿４压强对δ掺杂空间分布影响不大，而Ａｓ＿４压强低于此压强时，Ｓｉ掺杂分布峰宽度增加很快，这主要由杂质扩散作用引起。生长温度对掺杂分布峰影响最大，其次是Ａｌ组份影响，而较小Ａｓ＿４压强的影响不可忽视。这些研究结果对外延生长Ｓｉδ掺杂Ａｌ＿ｘＧａ＿（１－ｘ）Ａｓ材料是有价值的。     

TiN／n—GaAs体系界面的研究

利用二次离子质谱（ＳＩＭＳ）深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ）研究了ＴｉＮ／ｎ－ＧａＡｓ体系。ＳＩＭＳ结果表明，退火后Ｔｉ的浓度剖面向胂化镓衬底略有移动，Ｎ则基本救济为；ＤＬＴＳ观察到的Ｅｃ＝０．２１ｅＶ处的Ｔｉ＾３＋＊３ｄ）／Ｔｉ＾３＋（３ｄ＾２）单受主中心，但其浓度较ＥＬ２要小得多。根据实验结果，探讨了退火后难熔金属氮化物／ｎ－ＧｓＡｓ体系电学特性改善的原因。     

铝镓砷中硅δ掺杂的SIMS分析

评述了国际上δ掺杂样品ＳＩＭＳ分析的现状，研究了相关的基础实验技术，讨论了分析硅δ掺杂的ＡｌＧａＡｓ样吕时，选择高质量分辨及对不同一次离子参量下相对灵敏度因子进行校准的必须性，考察了一次束的展宽效应的δ掺杂层位置的微分飘移，对硅δ掺杂的ＡｌＧａＡｓ样品用Ｏ２＾＋源进行了定量分析，并对结果作了讨论。     

OH^—和氧离子杂质在BaF2晶体辐照损伤的影响

从理论和实验两方面研究ＯＨ＾－和氧离子杂质为ＢａＦ２晶体辐照损伤的影响，并对其机理进行讨论，理论上用ＨＦＳ－ＤＶＭ－Ｘα）局域密度离散变分法计算ＯＨ＾－和氧离子杂质心在ＢａＦ２中的电子结构，得到ＯＨ＾－，Ｈｓ＾－（Ｕ心），Ｏｓ＾－，Ｏｓ＾２－和（Ｏｓ＾２－－Ｆ＾＋）都可能是引起辐照损伤的源泉。实验发现，ＢａＦ２晶体水解处理后，ＯＨ＾－和氧离子杂质很容易进入ＢａＦ２，在晶体中的存在形式主要是：ＯＨ＾     

Al—5Fe—2Ni合金析出相的Mossbauer谱

用Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ谱学和ＸＲＤ方法研究了快速凝固Ａｌ－５Ｆｅ－２Ｎｉ（原子百分数）合金的析出相，结果表明，析出相为三元化合物Ａｌ９ＦｅｘＮｉ２－ｘ（０〈ｘ〈２）属于单斜晶系，晶格参数ａ＝０．８５８ｎｍ，ｂ＝０．６３１ｎｍ，ｃ＝０．６２１ｎｍ，β＝９４．８，它的Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ谱为一套双线，同质异能移位ＩＳ＝０．１２ｍｍ．ｓ＾－１，四极分别ＱＳ＝０．３２ｍｍ．ｓ＾－１，线宽Г＝０．２６ｍｍ．ｓ＾     

气溶胶标准样品制备及SIMS定量分析

概要地介绍了气液胶标准样品的制备及二次离子质谱的定量分析结果，并与ＩＣＰ－ＡＥＳ分析结果对比。ＳＩＭＳ分析结果与标样制备含量相对误差小于２０％。     

二次离子质谱在HL—1M聚变装置中的应用

将ＬＡＳ－２０００二次离子质谱仪改成研究第一壁材料及其涂层，新材料性能的重要实验设备。在ＨＬ－１Ｍ装置设计，安装和物理实验过程中，我们用该设备对ＨＬ－１Ｍ装置真空室用ＡＩＳＩ３０４Ｌ不锈钢，第一壁用ＳＭＦ－８００石墨材料及ＨＬ－１Ｍ装置原位硼化，硅化涂层和ＳｉＣ等涂层材料的真空热解释性能，吸氧性能和化学溅射性能以进行了实验研究，并对装置主轴气扁管内壁的清洁度进行了监测。实验证明了原位硼化，硅化和锂     

二次离子质谱的深度分辨本领

深度剖析是二次离子质谱在半导体以及各种其它薄膜材料分析中最重要的应用，深度分辨本领是表征其分析能力的重要参数，国际标准化组织（ＩＳＯ）最近 在研究和制定这方面的国际标准。本文在概述了ＳＬＭＳ深度分辨本领影响因素的基础上，推导了δ掺杂层深度分辨函数的解析表达式，讨论了其物理意义，特别是分辨参数的定义。在ＣＡＭＥＣＡ ＩＭＳ ４ｆ仪器上用５．５ｋｅＶ的氧束对Ｓｉ中ＧａＡｓδ掺杂多层膜样品进行了深度剖析，讨论了所得分辨参数及影响因素。结合国外实验室ＩＳＯ巡回测试的结果，对深度分辨参数的定义和评估方法进行了简要评述。     

溶胶—凝胶法制备Al^3＋离子掺杂型ZnO薄膜与评价

采用溶胶－凝胶（Ｓｏｌ－Ｇｅｌ）工艺在普通Ｎａ－Ｃａ－Ｓｉ玻璃基体上成功地制备出高ｃ轴择优取向性、高可见光透光率以及高电导率的Ａｌ＾３＋离子掺杂型ＺｎＯ薄膜。利用ＳＥＭ、ＸＲＤ以及ＵＶＳ光谱仪等分析方法对不同工艺下制备的薄膜进行了研究，结果显示，所制备的薄膜为纤锌矿型结构，表面均匀、致密、薄膜材料晶粒尺寸大约为５０－２００ｎｍ左右，薄膜可见光透光率最大可达９９％；对薄膜的厚度以及电学性能进行了测定     

ISI/IMs共混型镶嵌荷电膜的研制

以嵌段共聚物ＩＳＩ和ＩＭｓ的共混物为原料，ＰＰ微孔膜为基膜制成了复合膜，再经过交联、季胺化和磺化而制成了一种新的共混型镶嵌荷电膜。进一步的研究显示，该膜具有典型的镶嵌荷电膜结构及性能特点，与ＭｓＩＳＩＭｓ五嵌段荷电膜具有相似的膜形态与膜结构；电性能也十分相近，膜面电阻分别为３５０、９７０Ω·ｃｍ＾２，电压渗系数分别为８×１０＾－９、６．１×１０＾－９Ｖ／Ｐａ。表明可以用ＩＳＩ／ＩＭｓ共混物代替五嵌     

超离子导体材料MAg4l5（M：K,Rb）的能带结构

本实验通过对ＭＡｇ４ｌ５（Ｍ：Ｋ，Ｒｂ）薄膜的光学吸收谱中Ｂ１－谱带的详尽分析，计算出５ｐ（ｌ）和４ｄ（Ａｇ）波函数对ＭＡｇ４ｌ５价带顶部电子状态的贡献，论证了在ＭＡｇ４ｌ５中，Ｍ＾＋离子的加入是导致ＭＡｇ４ｌ５的自旋－轨道分裂能Δｓｏ以及５ｐ（ｌ）波函数对其价带顶部的贡献（γ）比在纯Ａｇｌ中相应值降低的根本原因。     

分子束外延生长GaAs中δ掺杂研究

利用二次离子质谱（ＳＩＭＳ）和电化学剖面Ｃ－Ｖ方法研究了生长温度对ＧａＡｓ中理想Ｓｉδ掺杂的结构的偏离和掺杂原子电微活效率的影响。实验发现，外延生长Ｓｉδ掺杂，ＧａＡｓ时，随着生长温度的升高，Ｓｉ掺杂分布ＳＩＭＳ峰非对称展宽。表面分凝作用加强，但不影响Ｓｉ原子扩散。另外，Ｓｉ施主电激活效率随着生长温度的提高而增大。     

聚苯醚磺酸锂／共聚醚复合物的离子导电性研究

合成了３种不同磺化度的聚苯醚磺酸锂（ＳＰＰＯＬｉ）与Ｐ（ＭＥＯ１６－ＡＭ）／ＳＰＰＯＬｉ复合物。研究了复合物的离子导电性与磺化度，组成比及增塑剂含量的关系。含４０％（ｍａｓｓ）增塑剂的复合物具有单离子导电特征，锂离子迁移数高达０．９７，室温电导率达２×１０－５Ｓ／ｃｍ。     

一种制备镶嵌荷电膜的新材料MsISIMs五嵌段共聚物的合成与表征

从分子设计出发，合成了一种用于制备镶嵌荷电膜的新材料：聚（４－甲基苯乙烯－异戊二烯－苯乙烯－异戊二烯－４－甲基苯乙烯）三元五嵌段共聚物，并用ＦＴＩＲ，＾１Ｈ－ＮＭＲ，ＧＰＣ，ＤＳＣ，ＴＥＭ等对共聚产物进行了表征，证实了ＭｓＩＳＩＭｓ是制备镶嵌荷电膜的理想膜材料。