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Mg 2 Si/Si异质结的制备及I-V特性研究?

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.09.017

采用磁控溅射和热处理系统制备Mg2 Si/Si异质结.首先在 n-Si(111)衬底上沉积 Mg 膜，经热处理后得到Mg2 Si/Si异质结.利用XRD、SEM、表面轮廓仪、伏安特性测试仪和霍尔效应测试仪，研究了 Mg2 Si/Si 异质结的晶体结构、表面形貌、Mg2 Si薄膜厚度、I-V特性及导电类型.结果表明，成功制备了Mg2 Si/Si 异质结，并得到其平均载流子浓度(－9．30×1012 cm－3)、导通电压(0．31 V)、导通电流(0．6 mA)、工作电压(0．53 V)等，测得该异质结为n-n型.

关键词: 磁控溅射 , Mg2Si/Si异质结 , I-V特性

钠钙玻璃上Mg2Si薄膜的制备及其电学性质

房迪 , 肖清泉 , 廖杨芳 , 袁正兵 , 王善兰 , 吴宏仙

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.04.003

采用磁控溅射技术和退火工艺在钠钙玻璃衬底上制备了Mg2Si半导体薄膜,研究了Mg膜厚度对Mg2Si薄膜结构及其电学性质的影响.在钠钙玻璃上分别溅射两组相同厚度(175 nm)的P-Si和N-Si膜,然后在其上溅射不同厚度Mg膜(240nm、256nm、272nm、288nm、304nm),低真空退火4h制备一系列Mg2Si半导体薄膜.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、霍尔效应测试仪对Mg2Si薄膜的晶体结构、表面形貌、电学性质进行表征与分析.结果表明:采用磁控溅射技术在钠钙玻璃衬底上成功制备出以Mg2Si (220)为主的Mg2Si薄膜.随着沉积Mg膜厚度的增加,Mg2Si衍射峰逐渐增强,薄膜表面更连续,电阻率逐渐减小,霍尔迁移率逐渐降低,载流子浓度逐渐增加.此外,Si膜导电类型和Mg膜厚度共同影响Mg2Si薄膜的导电类型.溅射N-Si膜时,Mg2Si薄膜的导电类型随着Mg膜厚度的增加由P型转化为N型;溅射P-Si膜时,Mg2Si薄膜的导电类型为P型.可以控制制备的Mg2Si半导体薄膜的导电类型,这对Mg2Si薄膜的器件开发有着重要的指导意义.

关键词: 钠钙玻璃 , Mg2Si薄膜 , 膜厚 , 磁控溅射

独角仙鞘翅微结构及其纳米力学性能

杨志贤 , 许迪初 , 骆利芹 , 戴振东 , 郭策

复合材料学报

利用SEM对独角仙鞘翅的微结构进行了观测,并借助纳米压痕仪测试分析了鞘翅的纳米力学性能.SEM试验表明独角仙鞘翅是一种具有拱形空腔的中空轻质生物复合材料,其断面占空比为26.36％.鞘翅由外表皮和内表皮构成,而内表皮又通过11～12层纤维层采用45°角正交叠加铺设,层间辅以许多微纤维丝交叉连接方式编织在一起,形成层合板结构.试验测得鞘翅外表皮纳米力学性能分别为:硬度(0.28±0.13) GPa,弹性模量(5.62±1.21) GPa,接触刚度(1.67±0.14)×104 N/m.其纳米力学性能呈现拓扑分布规律,由头部至尾部区域有增大趋势.试验测试结果为后续研究中设计一种基于独角仙鞘翅的新型轻质仿生结构提供了仿生学模型和理论参考.

关键词: 独角仙 , 鞘翅 , 微结构 , 中空轻质结构 , 纳米力学性能