硅纳米晶的制备和电荷储存特性

在Si/SiO2/Si衬底上通过真空热处理生长了硅纳米晶,利用原子力显微镜对硅纳米晶注入电荷,在静电力模式下研究了硅纳米晶的充放电特性．实验结果表明,硅纳米颗粒充电后电荷可以保存10h以上,同时可以在几秒内快速放电．电荷储存于纳米颗粒内部和表面,不会向外扩散．     

Au纳米晶MIS结构存储性能研究

从器件结构和能带的角度分析了提高非易失性存储器性能的可能途径,建立了纳米晶浮栅结构的存储模型,并在模型中考虑了量子限制效应对纳米晶存储性能的影响.基于模型计算,分析了纳米晶材料、高k隧穿介质材料及其厚度对纳米晶浮栅结构存储性能的影响.同时,制作了MIS结构(Si/ZrO2/Au Ncs/SiO2/Al)的存储单元,针对该存储单元的电荷存储能力和电荷保持特性进行测试,并对测试结果进行分析.     

包含双层半导体和金属纳米晶MOS电容的存储特性

制备了包含双层半导体和金属纳米晶的MOS电容结构,研究了其在非挥发性存储器领域的应用。利用真空电子束蒸发技术,在二氧化硅介质中得到了半导体硅纳米晶和金属镍纳米晶。与包含单层纳米晶的MOS电容相比,这种包含双层异质纳米晶的MOS电容显示出更大的存储能力,且保留性能得到改善。说明顶层的金属纳米晶作为一层额外的电荷俘获层可以通过直接隧穿机制进一步延长保留时间和提高平带电压漂移量。     

Fe_3Si纳米颗粒低温固相制备及磁学性能研究

以乙酰丙酮铁(C_(15)H_(21)FeO_6)和二氧化硅纳米颗粒(SiO_2)分别作为铁和硅的前驱体,280℃低温固相法合成Fe_3Si纳米颗粒,同时加入钠盐(NaCl)调控颗粒的尺寸。利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射和超导量子磁强计对所制备的Fe_3Si纳米颗粒进行表征分析。研究发现该法可以高效制备稳定的DO_3型Fe_3Si纳米颗粒,加入的NaCl能有效调控颗粒粒径。随着Fe_3Si纳米颗粒尺寸的减小,Fe_3Si纳米颗粒的居里温度、截止温度均有明显降低,饱和磁化强度也有所减小。     

a-SiO_x∶H/a-SiO_y∶H多层薄膜微结构的退火行为

采用 PECVD技术在 P型硅衬底上制备了 a- Si Ox∶ H/a- Si Oy∶ H多层薄膜 ,利用 AES和 TEM技术研究了这种薄膜微结构的退火行为 .结果表明 :a- Si Ox∶ H/a- Si Oy∶ H多层薄膜经退火处理形成 nc- Si/Si O2 多层量子点复合膜 ,膜层具有清晰完整的结构界面 .纳米硅嵌埋颗粒呈多晶结构 ,颗粒大小随退火温度升高而增大 .在一定的实验条件下 ,样品在 650℃下退火可形成尺寸大小合适的纳米硅颗粒 .初步分析了这种多层复合膜形成的机理     

基于锗硅异质纳米晶的非易失浮栅存储器的存储特性

利用自组织生长和选择化学刻蚀方法在超薄SiO2隧穿氧化层上制备了渐变锗硅异质纳米晶,并通过电容.电压特性和电容-时间特性研究了该纳米结构浮栅存储器的存储特性.测试结果表明,该异质纳米晶非易失浮栅存储器具有良好的空穴存储特性,这是由于渐变锗硅异质纳米晶中Ge的价带高于Si的价带形成了复合势垒,空穴有效地存储在复合势垒的Ge的一侧.     

基于锗硅异质纳米晶的非易失浮栅存储器的存储特性

利用自组织生长和选择化学刻蚀方法在超薄SiO2隧穿氧化层上制备了渐变锗硅异质纳米晶,并通过电容.电压特性和电容-时间特性研究了该纳米结构浮栅存储器的存储特性.测试结果表明,该异质纳米晶非易失浮栅存储器具有良好的空穴存储特性,这是由于渐变锗硅异质纳米晶中Ge的价带高于Si的价带形成了复合势垒,空穴有效地存储在复合势垒的Ge的一侧.     

CuS纳米掺杂聚合物光伏器件中的电荷传输

制备了CuS纳米颗粒掺杂聚合物MEH-PPV的光伏器件.研究了3种MEH-PPV/CuS掺杂比例(1∶1.00、1∶1.25、1∶2.50)光伏器件的光电流响应谱与动态双脉冲光电流响应,结果表明:CuS良好的导电性可以改善器件中的载流子传输,从而提高光电流响应值;在较低的CuS纳米颗粒掺杂浓度下,MEH-PPV与CuS纳米颗粒间形成的界面有可能造成电荷积累,会直接影响到光电流响应值;在CuS纳米颗粒掺杂浓度较高时,电荷积累现象基本消失,这是因为高浓度时形成的聚集相改善了两种载流子的传输,抑制了MEH-PPV/CuS界面的电荷积累.     

Al-7Si合金在热处理过程中的显微结构演变

本文利用扫描电子显微镜(SEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)研究了固溶处理和时效处理过程中铝硅二元合金中硅颗粒、析出相及硅颗粒与铝基体界面处的微观结构变化特征。研究结果表明:随着固溶时间的延长,硅颗粒的形态由树枝状逐渐变成椭球状和球状;时效过程中,溶入α-Al基体中的硅原子会在铝基体中聚集,形核并形成沿铝基体{111}面生长的硅析出相,同时还会在硅颗粒上析出一层硅的纳米孪晶,这些纳米孪晶会随着时效时间的延长不断长大。硅的孪晶壳层中存在大量孪晶和其他缺陷,除了常见的SiΣ3(111)孪晶外,观察到的孪晶类型还包括多重孪晶,如五重孪晶。     

单晶纳米硅薄膜的制备及其场发射特性

用小电流、特殊配比溶液的电化学阳极腐蚀法在p型、〈100〉晶向、0.01Ω·cm电阻率的硅片制备了大面积纳米硅薄膜.通过SEM,TEM,XRD和Raman光谱技术分析薄膜颗粒的微细结构.实验结果表明该纳米硅薄膜由直径为10～20nm,晶向一致的颗粒紧密排列而成,具有很好的物理化学稳定性.系统研究了薄膜结构特征和溶液配比、腐蚀时间、腐蚀电流密度的关系.成功观察到该薄膜具有很好的场发射特性,在0.1μA/cm2电流密度下,其开启电场为3V/μm,接近碳纳米管的1.1V/μm.