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硅基片上异质外延SiC的机理研究

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.04.017

本文利用低压高温MOCVD系统,成功地在Si(111)基片上外延出了具有高质量的SiC薄膜,并对其反应机理做了一些初步的研究.大部分观点认为,SiC/Si的异质外延,其最初的状态应该为Si衬底中Si的扩散.但是,本文通过在不同流量比的条件下,SiC薄膜在Si基片以及Al2O3基片上外延的比较,发现在SiC/Si的异质外延过程中起重大作用的并非Si衬底中Si的扩散,而是很大程度上作用于C向Si衬底的扩散.同时,还发现反应速率的快慢受SiH4流量所限制.当SiH4流量增加时,反应速率会明显加快,但是结晶质量会相对变差.

关键词: SiC 薄膜 , Si(111)衬底 , 低压MOCVD , 异质外延 , 扩散

慢扫速示波计时电位法同时测定合金中的铅与锌

胡娟 , 唐江宏 , 庞文生 , 朱俊杰

冶金分析 doi:10.3969/j.issn.1000-7571.2000.01.010

采用慢扫速示波计时电位法同时测定铝合金中的铅与锌.该方法具有简便、快速,干扰小,选择性高等优点,特别适合于在其它离子共存条件下,测定合金样品中某种金属元素的含量.通过对铝合金样品中铅、锌测定,平均回收率和RSD分别为99.18%,99.00%和1.1%,1.6%.

关键词: 慢扫速示波计时电位法 , 铅 , 锌 , 同时测定

RF预处理对ZnO/Si生长的影响

姚然 , 朱俊杰 , 钟声 , 朱拉拉 , 傅竹西

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.01.020

氧化锌是一种Ⅱ-Ⅵ族直接带隙的宽禁带半导体材料,其室温下的禁带宽度3.36eV,由于其具有紫外发光的特性,近来受到研究者的广泛关注.由于ZnO在高效率光散发设备和其它光学方面有应用前景,所以要进行高质量的ZnO薄膜制备的研究.由于晶格失配,ZnO/Si的异质结质量不高,现在主要应用过渡层或表面处理的方法进行改善.本文用MOCVD设备生长ZnO/Si薄膜,所用载气为N2,反应源为CO2和DEZ,衬底为Si(111)单晶外延片.除了对衬底进行常规的化学清洗以外,在生长前进行Ar RF的预处理,是氩离子对硅表面进行一定的破坏,处理能量从0～110W进行了梯度变化,再以同样的生长条件进行原位生长.对于样品我们分别作了XRD、PL、AFM测量,发现Ar RF预处理对薄膜结晶有很大影响,未作处理的样品一般呈多晶态,而处理后的样品在一定能量范围内晶格取向有显著提高,但随预处理能量达到一定限值后取向性被破坏,XRD测试图如1、2、3.预处理对于发光也有很大的影响,在一定能量范围内发光强度只随处理能量加大缓慢衰减,但在高能量状态下,发光明显减弱,峰位也随之变化.可见氩离子轰击硅表面形成了缺陷,这些缺陷在生长中顺延在ZnO部分,并且这些缺陷是发光淬灭中心,随能量的增加而增加.PL测试图如4.通过AFM分析样品的粗糙度,发现预处理对表面粗糙度有减低的作用,随着处理能量的增加,表面粗糙度下降.

关键词: ZnO , MOCVD , 预处理

氨工质焓与熵的新关联式

李斯特 , 程灶亮 , 杨卫民 , 马永其 , 朱俊杰 , 蔡丹阳

工程热物理学报

本文根据统计力学与热力学剩余函数理论,结合本课题组已建立的氨工质新状态方程,推导出一则可供精确确定氨的焓(h)与熵(s)参数的新关联式.新关联式形式简单、可靠,精度很高,具有显著的理论与应用价值.

关键词: 统计力学 , 剩余函数 , 焓 , 熵 , 氨

直流溅射缓冲层生长ZnO/Si薄膜

姚然 , 朱俊杰 , 段理 , 朱拉拉 , 傅竹西

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.01.031

ZnO是一种新兴的的宽禁带半导体材料,相对于传统的宽禁带材料有很多的优势.在相对成本低廉的Si衬底上生长ZnO薄膜是现在攻关的热门课题.目前用缓冲层方法生长ZnO薄膜取得了一些突破.本文利用直流溅射,先在Si衬底上溅射一层ZnO多晶薄膜,通过对直流溅射时间的控制,可以得到不同厚度的ZnO缓冲层.再利用MOCVD设备生长高质量的ZnO薄膜.通过研究发现,直流溅射ZnO薄膜的厚度对于最终的薄膜质量有很大的影响.随着缓冲层的引入,双晶衍射XRD的摇摆半宽有显著下降,并且随着最终ZnO薄膜质量上升,光致发光也有显著的提升.可见缓冲层的引入对ZnO/Si薄膜的质量和发光强度有很大的贡献.

关键词: 氧化锌 , 直流溅射 , MOCVD , 缓冲层

硅衬底碳化对异质外延SiC薄膜结构的影响

苏剑峰 , 郑海务 , 林碧霞 , 朱俊杰 , 傅竹西

材料研究学报 doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2006.03.002

用LPMOCVD方法在P-Si(111)衬底上异质外延生长SiC,用碳化方法生长出具有单晶结构的3C-SiC薄膜,研究了开始碳化温度、丙烷流量和碳化时间对结晶质量的影响.结果表明,在较低的温度开始碳化不利于丙烷的分解,不能形成很好的过渡层;碳化时丙烷流量过大会造成碳污染,碳化时间过长使过渡层的结晶质量降低.最佳的碳化条件为:开始碳化温度1150℃,碳化时间和碳化时丙烷的流量分别为8 min和2 sccm.

关键词: 无机非金属材料 , LPMOCVD , 3C-SiC , p-Si(111)衬底

二维气相色谱柱切换技术测定合成塔工艺气全组分含量

艾尔肯·牙森 , 张志胜 , 练鸿振 , 朱俊杰

色谱 doi:10.3321/j.issn:1000-8713.2003.02.025

关键词: 气相色谱法 , 柱切换 , 十通阀 , 合成氨 , 工艺气

微波热解法制备Cu/Cu2O纳米材料

郭琦 , 缪建军 , 耿珺 , 朱俊杰

应用化学 doi:10.3724/SP.J.1095.2010.00281

在二乙二醇溶剂体系中利用微波介电加热分解醋酸铜前体,进一步还原得到Cu2O和Cu纳米粒子以及Cu/Cu2O核壳结构. 采用X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜和紫外吸收光谱测试技术对产物的形貌、结构和组成进行了研究,结果表明,得到的Cu/Cu2O核壳结构直径为500 nm左右. 对比实验研究了不同聚合度乙二醇系列溶剂、反应时间以及表面活性剂或配位剂对产物形貌、组成的影响,表明低聚合度乙二醇和长的反应时间有利于醋酸铜还原形成铜.

关键词: Cu , Cu2O , 核壳结构 , 微波法 , 热解法