大束流Co离子注入形成CoSi_2/Si Schottky结的特性

采用 Schottky结源漏结构是克服传统 MOSFET器件短沟效应的一种有效方法。不同于常规的固相反应形成硅化物的方法 ,该文利用金属蒸汽真空弧 (MEVVA)离子源进行强流金属离子注入合成了金属硅化物 Co Si2 ,并首次对其与 Si所形成的 Schottky结特性进行了研究。结果表明85 0℃退火 1m in后已形成 Co Si2 硅化物晶相 ,且结深易于控制。电流特性表明 p型衬底得到了较好的 Schottky结 ,势垒高度为 0 .4 8e V,理想因子为 1.0 9,而 n型衬底形成的Schottky结的理想因子偏大 ,需进一步改进工艺     

CoSi_2/Si异质结的形成及其电子结构的研究

利用离子束镀膜技术,在非超高真空(1.33×10~(-3)Pa)下,采用离子束清洗衬底表面和对衬底加热的辅助方法,在单晶Si衬底上淀积Co薄层,再在Co层上淀积Si保护层,然后在570—680℃下进行真空(6.67×10~(-3)Pa)退火,能形成有害杂质(O、C等)含量少且界面区域过渡陡峭的CoSi_2/Si异质结。本文利用俄歇电子能谱(AES),X射线光电子谱(XPS)和紫外光电子谱(UPS)对样品的组分、化学相和电子结构进行了分析。     

多元注入硬质合金的X射线光电子能谱分析

硬质合金以其优良的物理机械性能而广泛应用于工程领域,其性能不仅取决于组成各相的结构,也取决于其表面的状态.应用金属蒸汽真空弧离子源,对硬质合金进行了C、Cr、V多元离子注入处理,并进行了X射线光电子能谱检测,结果显示了各注入元素的存在状态以及与周围其他元素的结合状态,并由此进一步分析了对硬质合金性能的影响,对硬质合金实施了进一步表面改性,并提供了相关理论和实验支持.     

采用磁过滤MEVVA源制备DLC膜的研究

采用磁过滤MEVVA沉积技术以石墨为阴极在几种衬底表面(单晶硅、不锈钢和工具钢等)上制备高质量类金刚石(DLC)薄膜.实验结果表明,沉积能量对薄膜的sp3键含量的影响为先随能量的增加而增加,达到最大值后,再增加沉积能量含量反而下降.硬度测试结果表明,非晶金刚石薄膜具有极高的硬度,为70～78GPa,远远高于衬底材料的硬度值.对非晶金刚石薄膜的摩擦性能试验结果表明,非晶金刚石薄膜的摩擦因数为0.16～0.2,大大低于衬底材料.     

Co/Al2O3/FeNi隧道结的中间层厚度对其输运特性的影响

制备了不同Al2O3厚度的Co／Al2O3／FeNi隧道结，并在77K温度下测量了其输运特性。发现随着厚度的增加，TMR下降。但是当Al2O3厚度降为2nm时，磁电阻不再出现典型的双峰曲线，而是呈现高阻和低阻两个状态。测量了隧道结的TMR随外加电压的变化、伏安特性曲线、电阻随温度的变化曲线，综合所有因素，在文中制备条件下，Al2O3厚度为4nm时，隧道结性能最好。     

MoS2/Si异质结的接触和伏安特性的研究（英文）

单层硫化钼(MoS2)因具有直接带隙和特殊的六方晶系层状结构,而呈现优异的光学特性和电学特性。基于p-n结扩散模型推导了MoS2/Si异质结的接触特性和伏安特性,分析了不同施主掺杂浓度(n-MoS2)和受主掺杂浓度(p-Si)对能带结构和输运特性的影响。研究表明:MoS2/Si异质结的内建电势和势垒区宽度由施主、受主掺杂浓度共同决定。随着掺杂浓度的升高,内建电势VD逐渐增大,而势垒区宽度XD呈明显减小的趋势。另外,发现p-Si的受主掺杂浓度决定了MoS2/Si异质结的电流密度和反向饱和电流密度,均随着p-Si的受主掺杂浓度的增大而减小,但与n-MoS2的掺杂浓度关系不大。     

Ag离子注入对Si和SiO2表面的辐照改性

为了研究注入Ag离子对基底的辐照改性作用,利用MEVVA源将不同剂量的Ag离子注入到Si和SiO2玻璃片中形成Ag纳米颗粒,并测试了SiO2玻璃片的光透过率谱,2种基底的光致发光谱和纳米压痕实验。注入高压为45KV,束流1mA,剂量分别为:5×1015、2×1016、4×1016、5×1016、8×1016、9×1016和1×1017ions/cm2。对SiO2玻璃的紫外可见光透射光谱分析表明在低剂量时400nm处有一吸收峰,当剂量达到1×1017时在450nm处出现伴峰。对比Ag离子注入前后Si和SiO2基底的光致发光谱后分析了Ag离子注入对基底发光性能的影响。通过纳米压痕测试表征了掺入Ag后基底的纳米硬度和弹性模量的变化。观察TEM样品得到了基底中Ag纳米颗粒的大小,形貌和分布等情况。     

PZT／Si异质结的电特性研究

采用Ｓｏｌ／Ｇｅｌ工艺制备ＰＺＴ／Ｓｉ结构，从该结构的极化特性、开关特性和Ｉ－Ｖ特性等方面研究了硅衬底上铁电薄膜的自偏压异质结特性．并以这种效应分析了ＦＲＡＭ电容中铁电薄膜的疲劳机制．     

不同衬底材料的ZnO/Si异质结Ⅰ-Ⅴ及光电特性

采用脉冲激光沉积(PLD)技术和微电子平面工艺,用不同表面掺杂的Si作为衬底制备了ZnO/Si异质结,并且以p-Si(p-)为衬底制备了ZnO(含Mn 0.2%)/Si异质结、包含SiC缓冲层的ZnO/SiC/Si和ZnO(含Mn 0.2%)/SiC/Si结构,测试了样品的XRD曲线、I-V特性曲线和P-E(光电响应)特性曲线.结果发现ZnO/n-Si结有很低的反向暗电流,SiC缓冲层能提高反向击穿电压,ZnO/p-Si(p+)异质结能有较强的光电响应,ZnO/ n-Si(n-)更适合作为大波段区间的光探测器.还发现波长470,480,490 nm处类似于声子伴线的光谱结构.     

氢掺杂的Fe原子结电导特性研究

根据第一性原理结合非平衡态格林函数理论,研究了氢环境中铁原子结1G₀电导的起源.当2个氢原子对称地吸附在铁原子结两边并垂直于传输方向时,铁原子结的电导是1G₀.发现自旋向上的电子对电导的贡献要大于自旋向下的电子,这可以从零偏压时的透射谱来理解.     

硅肖特基结自滤波窄带近红外光探测器的研究

窄带近红外光探测器因对特定波长有很高的灵敏度,在临床诊断、治疗设备或可穿戴的功能性监测设备等生物医学领域具有广阔的应用前景.文章基于硅基光吸收及肖特基结光生载流子收集特性的分析,首次采用Silvaco TCAD设计了光谱可调的硅/石墨烯肖特基二极管窄带近红外光探测器.利用湿法转移石墨烯电极制备了硅/石墨烯肖特基二极管,...     

Ge+注入Si1-x Gex/Si异质结的退火行为

在注入能量为100keV时,将注入剂量为5.3×1016/cm2的Ge 注入(001)SIMOX硅膜中制备Si1-xGex/Si异质结;然后,对样品进行碘钨灯快速热退火,退火温度为700～1 050℃,退火时间为5～30 min.对样品的(004)和(113)面X射线衍射数据进行计算和分析,得出退火温度为1 000℃、退火时间为30 min为最佳退火条件.在此退火条件下,假设固相外延生长为赝晶生长,90%的注入Ge 位于替代位置,若同时考虑应变弛豫,则位于替代位置的Ge 达到理论最大值的82%,共格因子为0.438.由于高剂量Ge 注入引起表面晶格损伤严重以及应变弛豫释放的位错和缺陷,因此,表面结晶质量不太理想.     

CO在Pt／Si和Pd／Si上的化学吸附

本文根据单电子化学吸附理论，利用格林函数方法和复能积分技术，研究了ＣＯ在Ｐｔ／Ｓｉ和Ｐｄ／Ｓｉ上的化学吸附。用ｓｐ杂化轨道模型描述衬底，用紧束缚的ｄ轨道模型描述金属。计算结果表明：（１）化学吸附能随Ｓｉ上金属的层数增加而单调下降；（２）Δε〈０ｅＶ的杂质效应表现为使化学吸附减弱；Δε〉０ｅＶ的杂质效应表现为杂质位于表面第一层时加强了化学吸附，杂质位于其它层时减弱了化学吸附。     

离子注入对玻璃材料的改性

简要地评述了离子注入对玻璃风化、化学稳定性、晶化和非线性光学性质的影响。指出采用离子注入法，在不影响磷酸盐玻璃重要性质的前提下，提高其化学稳定性；锂硅酸盐玻璃在注入Ｎｄ＾＋后，可提高玻璃的耐水性。强调指出离子注入在玻璃改性上有着广泛的应用前景。     

Si^＋和Ti^＋注入H13钢注入层微观结构的研究

利用透射电子显微镜，分析了Ｓｉ＾＋（１００ｋｅＶ，５×１０＾１７ｃｍ＾－２）和Ｔｉ（１００ｋｅＶ，３×１０＾１７ｃｍ＾－２）注入Ｈ１３钢注入微观结构的变化，结果表明，离子注入后板条状马氏体完全消失，Ｓｉ＾＋注入导致注入层晶粒细化，而Ｔｉ注入导致注入层非晶化。     

钛基合金离子注入表面改性层的研究

应用电子能谱、Ｘ射线衍射及透射电镜等对四种不同注氮工艺下的Ｔｉ－６Ａ１－４Ｖ 合金表面改性层的化学成分、显微组织及合金结构等进行了分析研究。结果表明：注 层中的氮离子分布随注入剂量的不同而异；在注层中形成了ＴｉＮ，Ｔｉ２Ａ２Ｎ 等新的 合金相，同时形成了层错、孪晶等缺陷．并从理论方面对改性层的强化机制进行了初 步探讨。     

Co/Si多层膜的磁控溅射及其X射线衍射分析

用超高真空磁控溅射设备在不同溅射压强及衬底温度的工艺条件下制备了一系列Ｃｏ／Ｓｉ多层膜．Ｘ射线小角衍射证实所研制的多层膜具有周期调制结构．分别采用不同的理论方法计算了多层膜的周期和折射修正项．表明修正项不再仅对折射效应修正,而应理解为更广义的修正项．并应用广义修正总多层膜厚度Ｂｒａｇｇ公式确定出了主峰之间次峰的级数．     

Co/Si多层膜的模型结构研究

对小角Ｘ射线衍射法测出的Ｃｏ／Ｓｉ多层膜的平均折射率修正值为负的原因作了进一步的分析，提出了修正的具有化合物层的多层膜结构模型，运用光学多层膜理论计算小角衍射强度时代入了负的折射率修正值δ，得到的理论计算曲线与实验曲线趋于一致．     

Si/SiO_2和Si/SiN_x/SiO_2超晶格的能带结构

利用Kronig-Penney模型从理论上计算了Si/SiO2和Si/SiNx/SiO2多层膜结构中量子阱的能带结构,进一步分析了各亚层薄膜厚度对能带结构和有效质量的影响.结果发现,适当减少亚层的厚度都能使得纳米Si薄膜的带隙发生明显宽化.在Si/SiO2超晶格中,Si量子阱层带隙能量随着Si层厚度的变化符合EPL(eV)=1.6+0.7/d2关系,与我们的计算结果十分吻合.在Si/SiNx/SiO2超晶格系统中,可以通过控制各亚层厚度,尤其是Si和SiNx层厚度,均能够有效地控制发光.