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快速退火对Si/NdFeCo/Cr薄膜微结构与磁性的影响

童六牛 , 高成 , 何贤美 , 李婷婷 , 邓朋

稀有金属 doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2015.04.005

采用射频(RF)磁控溅射方法,在2种基底温度(TS =25,310℃)的基片上制备了结构为Si(111)/NdFeCo(610 nm)/Cr(10 nm)的薄膜样品,溅射氩气压保持在pAr=0.1 Pa.采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、振动样品磁强计(VSM)、原子力显微镜(AFM)和磁力显微镜(MFM)等实验技术,研究了一步和三步快速退火(RTA-Ⅰ和RTA-Ⅱ)工艺对两种薄膜微结构和磁性的影响.结果显示,室温基底上沉积的样品呈非晶态,磁畴为面内磁畴结构;而加热基底上制备的样品则析出了Nd2 Fe17和Nd6 Fe13 Si纳米晶,垂直磁各向异性(PMA)反常增强,垂直磁各向异性能为K⊥=1.18×105 J·m-3,磁畴为平行条纹畴.在TA =500℃经过RTA-Ⅰ/-Ⅱ工艺后,基底加热样品析出的Nd2 Fe17和Nd6Fe13Si纳米晶继续长大,磁畴由条纹畴转变为磁斑畴.而室温基底上制备的薄膜经RTA-Ⅰ/-Ⅱ退火后则没有观察到界面硅化物,却发现结晶出的FeCo和Nd2 Fe15 Co2纳米晶粒大小和取向敏感地依赖于退火工艺.即一步快速退火工艺有利于析出(111)织构的Nd2 Fe15 Co2纳米晶,而三步快速退火工艺则易于诱导出(200)织构的FeCo纳米晶.实验结果表明,基底加热薄膜中析出的Nd2 Fe17纳米晶与Nd6 Fe13 Si界面硅化物的热膨胀特性正好相反,由此产生的残余内应力与磁弹各向异性,是导致基底加热薄膜PMA反常增强的主要原因.

关键词: NdFeCo薄膜 , 垂直磁各向异性 , 磁畴 , 快速退火热处理

石英衬底上柱状多晶硅薄膜的制备

张丽伟 , 周伶俐 , 李瑞 , 李红菊 , 卢景霄

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00369

利用射频等离子体增强化学气相沉积法(RF-PECVD)在已经预沉积有非晶硅薄膜的石英衬底上低温沉积了N/I非晶硅薄膜, 对样品进行了两步快速光热(RTP)退火. 采用 Raman、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等测试仪器对样品退火前后的结晶状况和微观形貌进行了分析. 结果表明, 该N/I非晶硅薄膜退火后的晶化率达到了94%左右, 断面形貌为柱状结构, 样品中的平均晶粒尺寸约30nm, 晶粒团簇的尺寸最大约1.5μm.

关键词: 快速光热退火 , columnar grain , poly-Si thin film , poly-Si thin film solar cells

光退火制备多晶硅薄膜的量子态现象

靳瑞敏 , 罗鹏辉 , 陈兰莉 , 郭新峰 , 卢景霄

人工晶体学报

用PECVD法直接沉积的非晶硅(a-Si:H)薄膜在中温情况下光退火,然后用XRD、Raman光谱和SEM分析,发现晶粒大小随退火温度和退火时间呈现量子态现象.平均晶粒大小为30nm左右.

关键词: PECVD法 , 非晶硅薄膜 , 光退火 , 量子态 , 晶粒大小

半导体学报（英文版） doi:10.1088/1674-4926/33/6/066004

关键词:

质子注入和快速退火对GaAs/AlGaAs量子阱能级结构的调整

李娜 , 李宁 , 陆卫 , 刘兴权 , 窦红飞 , 沈学础 , Fu Lan , Tan H H , Jagadish C , Johnston M B , Gal M

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2000.01.007

摘要　本文介绍利用界面混合技术对GaAs/AlGaAs量子阱结构进 行微调，通过荧光光谱和光响应电流谱给出了质子注入和快速退火对 禁带宽度及导带内子带位置的影响，荧光光谱峰位随注入剂量(5× 1014～5×1015～cm-2)的增加从766～nm持续蓝移至753～nm，光响 应峰值波长从8.2～μm移至10.3～μm。

关键词: 质子注入 , 快速退火 , GaAs/AlGaAs , 量子阱

热处理升温快慢对非晶硅中形成的纳米硅粒尺寸的影响

薛清 , 黄远明

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2002.05.014

含氢非晶硅薄膜经过快速热退火处理后,我们用拉曼散射和X-射线衍射技术对样品进行分析.我们的实验结果表明:在非晶硅薄膜中形成的纳米硅晶粒的大小随着热退火过程中升温快慢而变化.在升温过程中,当单位时间内温度变化量较大时(～100℃/s),则所形成纳米硅粒较小(～1.6～15 nm);若单位时间内温度变化量较低(～1℃/s),则纳米硅粒较大(～23～46 nm).根据分形生长理论和计算机模拟,我们讨论了升温快慢与所形成的纳米硅颗粒大小的关系.

关键词: 纳米硅 , 拉曼散射 , 快速热退火 , X-射线衍射

利用热退火法从非晶硅薄膜中生长纳米硅粒

薛清

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2006.04.026

报道了一种从氢化非晶硅薄膜中生长纳米硅粒的方法.氢化非晶硅薄膜经过不同条件的热退火处理后,用拉曼散射和X射线衍射技术对样品进行了分析.实验结果表明:在快速升温条件下所形成的nc-Si在薄膜中的分布是随机均匀的,直径在1.6～15 nm范围内,硅粒大小随退火过程中升温快慢而变化.

关键词: 光电子学 , 纳米硅 , 快速热退火 , 拉曼散射

Fe基非晶纳米晶带材的快速热处理工艺研究

张林 , 朱正吼 , 左敏

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.16.028

研究了Fe基非晶纳米晶带材采用较快升温速率和不同出炉温度对软磁性能的影响.研究结果表明,采用宽度为(10±0.2)mm、厚度(33±2)μm的带材卷绕成内径为20mm、外径为30mm的圆环磁芯,在以480℃为起始温度,再以1℃/min的速率升至退火温度,当退火温度540℃,退火时间60min,随炉冷却至200℃出炉磁性能最佳,当测试频率f=1kHz,初始磁导率μi=135800,最大饱和磁感应强度Bs为1.157T,剩余磁感应强度Hr为0.6781T,矫顽力Hc为0.6434A/m,与普通真空热处理最佳性能(测试频率f=1kHz,初始磁导率μi＝159700,最大饱和磁感应强度Bs为1.122T,剩余磁感应强度Hr为0.5964T,矫顽力Hc为0.6828A/m)相差不大,在实际生产中可以将起始温度提高到480℃;同时,当出炉温度高于300℃时,带材磁性能下降剧烈.

关键词: 非晶纳米晶 , 快速热处理 , 软磁性能