刘利
,
马蕾
,
吴一
,
范志东
,
郑树凯
,
刘磊
,
彭英才
人工晶体学报
采用常规射频等离子体增强化学气相沉积方法,以高氢稀释的SiH4为源气体和以PH3为掺杂剂,制备了磷掺杂的氢化纳米晶硅薄膜.结果表明,薄膜的生长速率随PH3/SiH4流量比(Cp)增加而显著减小.Raman谱的研究证实,随CP增加,薄膜的晶化率经历了先增大后减小的过程,当C,=1.0％,晶化率达到最大值45.9％.傅里叶变换红外吸收谱测量结果显示,薄膜中的H含量在CP=2.0％时达到最低值9.5％.光学测量结果表明,本征和掺P的氢化纳米晶硅薄膜在可见光谱范围呈现出良好的光吸收特性,在0.8 ～3.0 eV范围内,nc-Si (P):H薄膜的吸收系数显著大于c-Si.和α-Si:H薄膜相比,虽然短波范围的吸收系数较低,但是在hv＜1.7 eV区域,nc-Si(P):H薄膜的吸收系数要高两到三个量级,显示出优良的红光响应.电学测量表明,适当掺P会显著提高氢化纳米晶硅薄膜的暗电导率,当CP=0.5％时,薄膜的暗电导率可达5.4S·cm-1.
关键词:
磷掺杂氢化纳米晶硅薄膜
,
晶化率
,
界面体积分数
,
光吸收系数
,
暗电导率
娄建忠
,
李钗
,
张二鹏
,
马蕾
,
江子荣
,
王峰
,
闫小兵
功能材料
利用射频等离子体增强型化学气相沉积（RF-PECVD）工艺,以SiH4和H2作为反应气体源,在石英衬底上制备了氢化纳米硅（nc-Si∶H）薄膜。其中衬底温度为250℃,H2稀释比为99%,反应压强为133Pa和射频功率为20～60W。采用α-台阶仪、X射线衍射仪（XRD）、Raman光谱仪、傅立叶变换红外光谱仪（FT-IR）和紫外-可见光分光光度计等对薄膜的结构特征和光学特性进行了测试研究。结果表明,随着射频功率的增大,nc-Si∶H薄膜的沉积速率增加,晶化率提高,晶粒尺寸增大和氢含量减小,同时薄膜的吸收系数增强,光学带隙变窄,结构有序性增强和带尾态宽度减小。
关键词:
RF-PECVD
,
nc-Si∶H薄膜
,
结构特征
,
光学特性
陈江恩
,
刘保亭
,
孙杰
,
郭延岭
,
马蕾
,
娄建忠
,
彭英才
人工晶体学报
采用磁控溅射法和脉冲激光沉积法,在SrTiO3(001)衬底上制备了La0.5Sr0.5CoO3(70 nm)/Pb(Zr0.4Ti0.6)O3(70 nm)/La0.5Sr0.5CoO3(70 nm) (LSCO/PZT/LSCO)铁电电容器异质结.X射线衍射结果表明:LSCO和PZT薄膜均为外延结构.在5 V的外加电压下, LSCO/PZT/LSCO电容器具有较低的矫顽电压(0.49 V),较高的剩余极化强度(41.7 μC/cm2 )和较低的漏电流密度(1.97×10-5 A/cm2),LSCO/PZT/LSCO电容器的最大介电常数为1073.漏电流的分析表明:当外加电压小于0.6 V时,电容器满足欧姆导电机制;当外加电压大于0.6 V时,符合空间电荷限制电流(SCLC)导电机制.
关键词:
铁电电容器
,
PZT
,
外延薄膜
,
导电机制
彭英才
,
马蕾
,
康建波
,
范志东
,
简红彬
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.03.029
利用低压化学气相沉积(LPCVD)方法,以充Ar的SiH4作为反应气体源,在覆盖有热生长SiO2层的p-(100)Si衬底上制备了具有均匀分布的纳米晶粒多晶Si膜(nc-poly-Si).采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和拉曼谱等检测手段,测量和分析了沉积膜层的表面形貌、晶粒尺寸与密度分布等结构特征.结果表明,nc-poly-v膜中Si晶粒的尺寸大小和密度分布强烈依赖于衬底温度、SiH4浓度与反应气压等工艺参数.典型实验条件下生长的Si纳米晶粒形状为半球状,晶粒尺寸约为40nm,密度分布约为4.0×1010cm-2和膜层厚度约为200nm.膜层的沉积机理分析指出,衬底表面上Si原子基团的吸附、迁移、成核与融合等热力学过程支配着nc-poly-Si膜的生长.
关键词:
LPCVD
,
纳米晶粒
,
多晶Si膜
,
结晶成核
,
晶粒融合
马蕾
,
张一敏
,
刘涛
,
黄晶
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2009.06.033
以江西某地含钒石煤经焙烧-水浸-离子交换所得的富钒液为对象, 研究了加酸加铵方式、添加晶种以及产品洗涤方式对酸性铵盐沉钒制备多聚钒酸铵(APV)的影响. 结果表明: 冷态下采用2次加酸1次加铵、加铵pH值为5左右的方式沉钒有助于提高沉钒效果, V_2O_5纯度可达99%以上; 低浓度含钒溶液沉钒时, 按其生成APV质量的1/200加入晶种破坏溶液过饱和度, 可将沉钒时间缩短25%; 得到的沉淀物经液固比为40∶ 1的自来水洗涤, 能将APV中Na~+, K~+含量降至0.24%, 且钒损失率仅为0.2%.
关键词:
酸性铵盐沉钒
,
石煤
,
多聚钒酸铵
马蕾
,
郭延岭
,
张志刚
,
江子荣
,
娄建忠
,
彭英才
人工晶体学报
利用高频感应加热化学气相沉积工艺,以H2稀释的SiH4作为反应气体源,在未抛光的粗糙石英衬底上直接沉积制备了具有均匀分布的大晶粒多晶Si膜.采用扫描电子显微镜、X射线衍射和可见-紫外分光光度计等检测手段,测量和分析了沉积膜层的表面形貌、晶粒尺寸、择优取向与光反射等特性.结果表明,多晶Si膜中Si晶粒的尺寸大小和密度分布不仅与工艺参数有关,而且强烈依赖于衬底的表面状况.1000℃下沉积薄膜的平均晶粒尺寸为～3μm,择优取向为<111>晶向.反射谱测量表明,920℃下制备薄膜的反射率比1000℃下制备的更低,最低值达18.4％,这应归功于前者具有更大的表面粗糙度.
关键词:
高频感应加热化学气相沉积
,
石英衬底
,
多晶Si膜
,
结构特性
马蕾
,
郭延岭
,
娄建忠
,
彭英才
人工晶体学报
以Au膜作为催化剂和大晶粒多晶Si薄膜为衬底,利用固-液-固生长机制,制备出直径在30～ 100 nm和长度为几百微米的高密度Si纳米线.实验研究了退火温度、生长时间和N2流量对Si纳米线生长的影响.结果表明,随着退火温度的升高,生长时间的延长和N2流量的增加,Si纳米线的长度和密度都显著增加.对不同生长时间下获得的Si纳米线样品进行了X射线衍射测量,结果显示随着生长时间的延长,多晶Si薄膜和表面的Au膜成分都在减少.光致发光谱则显示出弱的蓝光发射和强的红光发射特性,前者应是由非晶SiOx壳层中的氧空位发光中心引起,后者则应归因于Si纳米线芯部与非晶SiOx壳层之间界面区域附近中的Si =O双键态或非桥键氧缺陷中心.
关键词:
多晶Si薄膜
,
Si纳米线
,
退火温度
,
生长时间
,
光致发光
陈乙豪
,
蒋冰
,
马蕾
,
李钗
,
彭英才
人工晶体学报
采用射频等离子体增强型化学气相沉积(RF-PECVD)技术,以H2和SiH4作为反应气体源,在不同的衬底温度下沉积了nc-Si∶H薄膜.采用Raman散射、X射线衍射、红外吸收等技术分析了薄膜的微结构和氢键合特征.结果表明,随衬底温度的升高,nc-Si∶H薄膜的沉积速率不断增大,晶化率和晶粒尺寸增加,纳米硅颗粒呈现出Si(111)晶面的择优生长趋势.键合特性显示,薄膜中的氢含量随衬底温度升高而逐渐减小,薄膜均匀性先增大后减小.
关键词:
nc-Si∶H薄膜
,
射频等离子体增强型化学气相沉积
,
衬底温度
,
氢键合
马蕾
,
张雷
,
王侠
,
彭英才
人工晶体学报
利用高频感应加热化学气相沉积(HFCVD)工艺,以H2稀释的SiH4作为反应气体源,分别在n-(111)Si衬底上常规热生长的SiO2层、织构的SiO2层和纳米晶粒多晶Si薄膜表面上,制备了具有均匀分布的大晶粒多晶Si膜.采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等检测手段,测量和分析了沉积膜层的表面形貌、晶粒尺寸、密度分布与择优取向等结构特征.结果表明,多晶Si膜中Si晶粒的尺寸大小和密度分布不仅与衬底温度、SiH4浓度与反应气压等工艺参数有关,而且强烈依赖于衬底的表面状态.本实验获得的最好的薄膜中,Si晶粒平均尺寸约为2.3 μm,密度分布约为3.8×107/cm2.对薄膜的沉积机理分析表明,衬底表面上Si原子基团的吸附、迁移、成核与融合等热力学过程支配着大晶粒多晶Si膜的生长.
关键词:
HFCVD
,
织构表面
,
大晶粒
,
多晶Si膜
,
结构表征
蒋冰
,
丁宁
,
陈乙豪
,
马蕾
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.10.028
采用射频等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术,以SiH4、CH4和 H2为反应气体,在单晶硅和石英衬底上制备a-Si∶H/a-SiC∶H 多层薄膜。利用透射电子显微镜(TEM)对样品的微结构进行了表征,同时对其电子输运性质和光吸收特性进行了实验研究。结果表明,本实验条件下制备的多层薄膜样品为非晶态多层薄膜结构,并且样品具有良好的周期性结构和陡峭的界面特性。室温条件下,样品在垂直方向上呈现出多势垒顺序共振隧穿特性。由于量子限制效应,当a-Si∶H 势阱层厚度＜8 nm,随着势阱层厚度减小,样品的光学带隙增大,光吸收系数减小。
关键词:
PECVD
,
多层薄膜
,
微结构特征
,
电子输运性质
,
光吸收特性
