蓝宝石衬底异质外延碳化硅薄膜反应机理研究

对宽禁带半导体材料碳化硅薄膜的异质外延工艺和反应机理进行了讨论，针对实验使用常压水平卧式反应室，分析了生长过程中气流流速分布、反应室内温度分布以及反应气体浓度分布，指出“汽相结晶”过程对薄膜生长区Si/C比例有很大影响，从而影响了碳化硅薄膜的生长速率，在SiC薄膜的生长过程中，对Si/C原子比例的控制一直是影响薄膜表面形貌和膜层掺杂浓度的重要因素。这很好地解释了薄膜生长过程中出现的异常现象。     

衬底偏压和退火对ITO膜结构和成分的影响

ＩＴＯ膜的结构直接决定其光电性质，因而对其结构的研究就显得极其重要。本文报 道了不同衬底偏压和不同退火温度对ＩＴＯ膜结构的影响。结果表明，一定负偏压有助 于（２２２）晶面择优生长，一定退火温度有助于（６２２）晶面择优生长。退火与否，对膜中 Ｉｎ、Ｓｎ含量影响不大。     

衬底温度对Si(111)衬底上MBE异质外延3C-SiC薄膜的影响

利用固源分子束外延(SSMBE)技术, 在Si(111)衬底上异质外延生长3C-SiC单晶薄膜, 通过RHEED、XRD、AFM、XPS等实验方法研究了衬底温度对薄膜结构、形貌和化学组分的影响. 研究结果表明, 1000℃生长的样品具有好的结晶质量和单晶性. 在更高的衬底温度下生长, 会导致大的孔洞形成, 衬底和薄膜间大的热失配使降温过程中薄膜内形成更多位错, 从而使晶体质量变差. 在低衬底温度下生长, 由于偏离理想的化学配比也会导致薄膜的晶体质量降低.     

氢化非晶碳硅及其光电特性

我们用射频辉光放电分解在单晶硅和玻璃衬底上制造非晶碳硅合金膜，通过红外吸收、光吸收、暗电导率和光电导率的测量给出了化学组分、光学带隙，红外光谱、暗电导率，光电导率，掺硼的影响和退火特性。     

MPCVD法在Si衬底上生成β—C3N4晶态薄膜的研究

以Ｎ２,ＣＨ４作为反应气体,采用微波等离子体化学气相沉积法（ＭＰＣＶＤ）进行碳氮膜的合成研究。通过控制反应温度、气体流量、微波功率、反应气压,在Ｓｉ（１１１）和Ｓｉ（１００）基底上气相合成β－Ｃ３Ｎ４晶态薄膜。扫描电子显微镜（ＳＥＲＭ）下观察到生长在Ｓｉ基底上的薄膜具有六角晶棒的密结构。ＥＤＸ分析胡沉积条件的不同,六角晶棒中Ｎ／Ｃ在１．０～２．０之间。Ｘ射线衍射分析（ＸＲＤ）发现薄膜中含有β－Ｃ３     

低温生长硅基碳化硅薄膜研究

在850℃的低温下，在Si（100）衬底上生长了3C－SiC薄膜，气源为SiH4和C2H4混合气体。用X射线衍射、X射线光电子能谱和傅立叶红外吸收谱分析了薄膜的晶体结构、组分以及键能随深度的变化。研究表明薄膜为富硅的3C－SiC结晶层，其中的Si/C比约为1.2。     

在泡沫碳化硅衬底上生长的硅镜

美国Schafer公司开发出一个化学气相沉积工艺，利用该工艺可在泡沫碳化硅衬底上生长硅镜。这项课题是由美国导弹防御局资助的。其核心以连续的、强化的硅外壳包裹，从而提高了结构强度和热学性能，与此同时成本得以降低还减轻了重量。老工艺为了减轻重量，采用将支撑结构材料除去的办法。     

Si(001)衬底上方形3 C-SiC岛的LPCVD生长

Si衬底上SiC的异质外延生长深受关注,为了了解Si衬底上的成核及长大过程,采用PLCVD方法在Si(001)衬底上生长出了方形3C-SiC岛,利用Nomarski光学显微镜和扫描电子显微镜（SEM）观察了SiC岛的形状,尺寸,密度和界面形貌,结果表明,3C－SiC岛生长所需的Si原子来自反应气源,衬底上的Si原子不发生迁移或外扩散,气相中C原子浓度决定了SiC岛的生长过程。     

不锈钢衬底上沉积类金刚石薄膜的硬度

利用射频辉光放电法在不锈钢衬底上制备了类金刚石薄膜，用显微硬度计测试了薄膜与衬底复合膜度和衬底硬度。并用Ｂ．Ｊｏｎｓｏｎ和Ｂ．Ｈｏｇｍａｒｋ方法将薄硬度分离出来，得到了硬度值与制与制备参数间的关系，确定了在不锈钢衬底上沉积高度和强附丰度类金刚石薄膜的最佳工艺条件范围，并对实验结果进行了理论解释。     

采用Al缓冲层在蓝宝石衬底上合成GaN多晶薄膜

采用CVD法以金属镓(Ga)和氨气(NH3)为原料,在镀有Al膜的蓝宝石衬底上成功地制备了GaN多晶薄膜。采用高分辨X射线衍射仪(HRXRD)、场发射电子扫描电镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)和光致发光能谱(PL)对样品进行了成分、形貌、表面粗糙度和发光性能分析。结果表明,制备的GaN薄膜为结晶性较好的六方纤锌矿GaN多晶薄膜,用266nm的激光作为激发光源时,光致发光谱中除出现354nm的近带边发射峰外,同时还观察到中心波长位于530nm附近的黄光发光峰及中心波长位于约637nm的红光发光峰。     

金刚石厚膜的制备及应用研究

用电子增强热灯丝ＣＶＤ（化学汽相沉积）方法制备出膜厚为０．１－２ｍｍ的金刚石厚膜，研究了金刚石厚膜的耐磨性和热导特性，用它制作了金刚石膜焊接刀具和半导体激光器用金刚石膜热沉。     

WC和Si衬底生长金刚石薄膜的研究

采用ＳＥＭ,Ｒａｍａｎ光谱等手段,较全面系统地研究了ＨＦＣＶＤ法在ＷＣ和Ｓｉ衬底上生长金刚石薄膜时,衬底预处理、碳源深度、热丝及衬底温度等对金刚石形核、生长的影响。并对两种衬底进行了对比与分析,最后总结出影响金刚石形核密度、形核速率、晶形结构及晶形完善性的关键因素。     

磁控溅射碳化硅薄膜生长的热力学讨论

提出一个用磁控溅射制备碳化硅薄膜的简化热力学模型。首先选出构成β-C3N4,P-C3N4或-（C2N2）n-的最可能表面反应,然后通过求解这个热力学模型计算了生长参量空间中不同类型薄膜淀积区域的分界线。这些结果与一些实验结果很好地符合。     

高亮度LED衬底材料研究

衬底材料作为半导体照明产业技术发展的基石,是半导体照明产业的核心,具有举足轻重的地位,直接决定了LED芯片的制造路线.高亮度LED的半导体材料体系对衬底材料提出的要求比传统的LED更为严格.村底材料表面的粗糙度、热膨胀系数、热传导系数、极性的影响、表面的加工要求以及与外延材料间晶格间不匹配数,这些因素与高亮度LED的发光效率与稳定性密切相关.重点介绍几种典型材料与外延材料的晶格匹配及其加工要求,从材料制备难易程度和衬底与外延薄膜的化学稳定性对各种衬底材料进行比较分析,并对衬底材料的应用前景进行了预测.     

碳化硅薄膜热敏材料的制备

本文介绍了采用硅、碳复合靶射频溅射镀制碳化硅薄膜。用四探针法分别测得了在不同氩气分压下,不同溅射功率与基板温度下,电阻率与温度关系曲线。用 NP-1型光电子能谱仪测量薄膜成分。结果表明在不同的溅射条件下,制备的碳化硅薄膜属于硅、碳、碳化硅混合成分的薄膜,其电阻率相差很大。本工艺制备的碳化硅薄膜,在所测量的0～300℃温区内,具有明显的负温度系数。     

负衬底偏压对碳纳米管生长的影响

利用负衬底偏压增强热灯丝化学气相沉系统制备了碳纳米管，用扫描电子显微镜研究了碳纳米管的生长，结果表明碳纳米管的生长随着负衬底偏压的增大先增强，然后减弱，并且出现了部分准直的碳纳米管，分析和讨论了负衬底偏压对碳纳米管生长的影响。