用ECRCVD法制备的纳米碳化硅薄膜及其室温下的强光发射

用电子回旋共振化学气相沉积(ECRCVD)方法制备了纳米碳化硅薄膜.实验中发现:在高氢稀释反应气体和高微波功率条件下,可以得到结构上具有纳米碳化硅晶粒镶嵌在碳化硅无序网络中的薄膜.用高分辩透射电子显微镜、傅里叶红外吸收谱、Raman散射和X射线光电子谱等分析手段对薄膜的结构进行了分析.在室温条件下,薄膜能够发出强烈的短波长可见光,发光峰位于能量为2.64eV处.瞬态光谱研究表明样品的光致发光寿命为纳秒数量级,表现出直接跃迁复合的特征.这种材料有希望在大面积平面显示器件中得到应用.     

纳米6H-SiC薄膜的等离子体化学气相沉积及其紫外发光

采用螺旋波等离子体化学气相沉积技术在Si(100)衬底上制备了具有纳米结构的碳化硅(SiC)薄膜.通过X射线衍射、傅里叶红外吸收和扫描电子显微镜等技术对所制备薄膜的结构、形貌以及键合特性进行了分析,利用光致发光技术研究了样品的发光特性.分析表明,在500℃的衬底温度和高氢气稀释条件下,所制备的纳米SiC薄膜红外吸收谱主要表现为SiC TO声子吸收,X射线衍射显示所制备的纳米SiC薄膜为6H结构.采用氙灯作为激发光源,不同氢气流量下所制备的样品在室温下呈现出峰值波长可变的紫外发光.     

纳米6H-SiC薄膜的等离子体化学气相沉积及其紫外发光

采用螺旋波等离子体化学气相沉积技术在Si(100)衬底上制备了具有纳米结构的碳化硅(SiC)薄膜.通过X射线衍射、傅里叶红外吸收和扫描电子显微镜等技术对所制备薄膜的结构、形貌以及键合特性进行了分析,利用光致发光技术研究了样品的发光特性.分析表明,在500℃的衬底温度和高氢气稀释条件下,所制备的纳米SiC薄膜红外吸收谱主要表现为SiC TO声子吸收,X射线衍射显示所制备的纳米SiC薄膜为6H结构.采用氙灯作为激发光源,不同氢气流量下所制备的样品在室温下呈现出峰值波长可变的紫外发光.     

在硅衬底上用HFCVD法生长的纳米SiC薄膜及其室温光致发光

用热丝化学汽相淀积(HFCVD)法在硅衬底上生长具有纳米晶粒结构的碳化硅薄膜.用X射线光电子谱仪(XPS)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外吸收光谱(FTIR)、紫外光Raman散射谱和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对薄膜样品进行了结构和组分分析,并在室温条件下观察到了薄膜的高强度可见光发射.     

在硅衬底上用HFCVD法生长的纳米SiC薄膜及其室温光致发光

用热丝化学汽相淀积(HFCVD)法在硅衬底上生长具有纳米晶粒结构的碳化硅薄膜.用X射线光电子谱仪(XPS)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外吸收光谱(FTIR)、紫外光Raman散射谱和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对薄膜样品进行了结构和组分分析,并在室温条件下观察到了薄膜的高强度可见光发射.     

脉冲激光退火纳米碳化硅薄膜的拉曼散射研究

采用XeCl准分子激光实现了碳化硅薄膜的脉冲激光晶化,对退火前后薄膜样品拉曼散射谱特征进行了分析,探讨了激光能量密度对纳米碳化硅薄膜结构和物相特性的影响.结果显示晶态纳米碳化硅薄膜的拉曼散射峰相对体材料的特征峰显著宽化和红移,并显示了伴随退火过程存在着硅和碳的物相分凝现象.随着激光能量密度的增大,薄膜的晶化度提高,晶化颗粒增大,而伴随的分凝程度逐渐减小.     

在(111)Si衬底上磁控溅射纳米SiC薄膜的退火效应

用射频磁控溅射法在常温硅衬底上制备出了纳米碳化硅薄膜,并研究了退火温度对薄膜的影响。用傅里叶红外透射谱（FTIR）、x射线衍射（XRD）、x光电子能谱（XPS）及原子力显微镜（AFM）对薄膜样品进行了结构、组分和形貌分析。AFM表明,随着退火温度的升高,碳化硅颗粒尺寸增大;在高于1000℃退火3h后,碳化硅颗粒呈现出勺状拖尾。     

纳米4-H碳化硅薄膜的掺杂现象

对纳米晶SiC薄膜进行了P和B的掺杂,B掺杂效率比P高,其暗电导预前因子与激活能遵守Meyer-Neldel规则,并有反转Meyer-Neldel规则出现.掺杂效率比非晶态碳化硅薄膜高是纳米碳化硅薄膜的特点之一.非晶态中的隧穿和边界透射对输运有一定贡献.     

纳米4-H碳化硅薄膜的掺杂现象

对纳米晶SiC薄膜进行了P和B的掺杂,B掺杂效率比P高,其暗电导预前因子与激活能遵守Meyer-Neldel规则,并有反转Meyer-Neldel规则出现.掺杂效率比非晶态碳化硅薄膜高是纳米碳化硅薄膜的特点之一.非晶态中的隧穿和边界透射对输运有一定贡献.     

SiC/nc-Si多层薄膜的光致可见发光谱的紧束缚理论

用Vogl提出的sp3s*紧束缚模型来研究碳化硅/纳米硅(SiC/nc-Si)多层薄膜的能带结构与其光致发光谱的关系,并设计出SiC/nc-Si多层薄膜最佳结构为{Si}1{SiC}8,即碳化硅层的厚度是纳米硅层厚度的8倍时的超晶格结构蓝光发射的效率最高.在等离子体增强化学气相沉积系统中,通过控制进入反应室的气体种类逐层沉积含氢非晶SiCx:H(a-SiCx:H)和非晶Si:H(a-Si:H)薄膜,然后经过高温热退火处理,成功制备出了晶化纳米SiC/nc-Si(多晶SiC和纳米Si)多层薄膜.利用截面透射电子显微镜技术分析了a-SiCx:H/nc-Si:H多层薄膜的结构特性,表明制得的超晶格结构稍微偏离设计,它的结构为{Si}1{SiC}5.最后对晶化样品的光致发光谱进行研究,详细分析了各个光致发光峰的物理本质.