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用于热薄膜沉积过程诊断的光学可及??榛从ζ鞯纳杓朴朐诵?
摘要: 本文描述了一种设计简单、光学可视的??榛从ζ?,用于探究热薄膜沉积过程(如原子层沉积工艺ALD和化学气相沉积CVD)。该反应器标准占地面积为225平方厘米,质量约6.6千克,体积小巧,可便捷作为光学系统??樽榧褂?。其设计结构简单,便于制造且成本相对较低。通过两项红外吸收测量来表征反应器运行特性,从而确定四(二甲氨基)钛和水这两种典型ALD前驱体在ALD常用压力与流量条件下的排空时间。
关键词: 原子层沉积(ALD)、原位、反应器、诊断、化学气相沉积(CVD)、光学池
更新于2025-09-23 15:21:21
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低能离子轰击对表面波等离子体中六方氮化硼薄膜结构影响的研究
摘要: 采用高密度表面波等离子体源,在氦、氢、氮、氩和三氟化硼的混合气体中,通过低能离子辐照的高离子通量条件沉积六方氮化硼(hBN)薄膜。通过给衬底施加负或正偏压,将离子能量控制在约零至100电子伏特之间,同时通过将衬底置于扩散等离子体的上游来增加离子通量。对于离子能量高于约37电子伏特的情况,薄膜结构更多取决于离子能量而非衬底温度,这是典型的亚植入过程特征。因此,傅里叶变换红外光谱和X射线衍射表征显示,薄膜中sp2键合相的结构有序度和结晶度随离子能量降低而提高,而X射线反射率表征表明薄膜的质量密度保持相对较高且对离子能量的依赖性较小。
关键词: 表面波等离子体,傅里叶变换红外光谱(FTIR),化学气相沉积(CVD),六方氮化硼(hBN),X射线衍射(XRD),X射线反射率(XRR)
更新于2025-09-23 15:21:21
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CdS半导体纳米线的非线性光学特性
摘要: 本工作报道了单根硫化镉纳米线(CdS NWs)的非线性光学特性。采用化学气相沉积(CVD)法合成了高质量CdS半导体纳米线,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)进行表征,并利用能谱仪(EDS)确定元素分布特异性及CdS半导体纳米线的纯度。使用飞秒激光(800 nm,50 fs,80 MHz)激发研究CdS纳米线的非线性光学特性,包括二次谐波产生(SHG)和光波导效应。CdS NW在400 nm波长处呈现蓝光发射带的二次谐波产生。最终基于CCD暗场图像并结合光谱分析,证实CdS NW具有光波导效应。
关键词: 硫化镉(CdS)、波导、纳米线(NWs)、二次谐波产生(SHG)、化学气相沉积(CVD)
更新于2025-09-23 02:36:56
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采用双射频等离子体射流化学气相沉积法制备的高生长速率单晶金刚石
摘要: 采用双射频感应耦合等离子体射流技术,在高压高温(HPHT)衬底上以高达18.5微米/小时的生长速率沉积单晶金刚石。研究发现甲烷流量会影响单晶金刚石的生长速率,根据光学发射光谱(OES)的等离子体诊断结果,这可能是由于电子温度升高导致甲烷流量增加所致。拉曼光谱和X射线摇摆曲线结果表明,沉积得到的金刚石质量良好。
关键词: 生长速率、单晶金刚石、甲烷流量、双射频、化学气相沉积(CVD)、感应耦合等离子体射流
更新于2025-09-23 20:51:34
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化学气相沉积法可控生长大面积WS?单层膜
摘要: 具有约2.0电子伏特直接带隙且性能稳定的单层二硫化钨(WS2)已成为二维(2D)纳米电子学和光电子学的研究热点。然而,成功制备单层WS2仍具挑战性。本文报道了以WS2粉末和三硫酸钠(Na2S2O3)为前驱体的六方WS2单层化学气相沉积(CVD)生长行为。我们观察到Na2S2O3对WS2三角形和叶状形貌具有显著影响。此外,基于提出的硫终止和钨终止理论,探讨了不同形貌WS2的生长机制。
关键词: 单层,二硫化钨(WS2),化学气相沉积(CVD),生长机制,硫代硫酸钠(Na2S2O3)
更新于2025-09-16 10:30:52
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可再生与可持续复合材料 || 实现一维氧化锌纳米结构在太阳能电池中应用的方法学
摘要: 一维(1D)纳米结构通常用于描述长径比较大的棒状、线状、带状和管状结构。由于其在纳米器件制造中具有独特的物理特性和技术意义,一维氧化锌(ZnO)纳米结构已成为研究焦点。当一维ZnO纳米结构的径向尺寸减小到特定长度(如光波长、声子平均自由程、玻尔半径等)时,量子力学效应必然起关键作用。凭借高比表面积和二维受限特性,一维ZnO纳米结构展现出迷人的电学、磁学和光学性能。此外,其大长径比使其成为能量传输材料的理想候选,能有效传导量子粒子(光子、声子、电子)以提升相关技术应用。迄今已开发多种合成一维ZnO纳米结构的方法。本文阐述了实现一维ZnO纳米结构的技术路径,并展示了其在太阳能电池中的潜在应用,以突显该材料优异的特性。
关键词: 水热法、纳米结构、一维、氧化锌、太阳能电池、化学气相传输与凝聚(CVTC)、气液固(VLS)法、电化学法、金属有机化学气相沉积(MOCVD)、化学气相沉积(CVD)
更新于2025-09-11 14:15:04
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卤化物辅助气相合成的单层二硒化钨中的量子多体相互作用及其在低界面陷阱密度高响应度光电探测器中的应用
摘要: 在二维过渡金属二硫化物中,单层二硒化钨(1L WSe2)因其直接带隙和可调的电荷传输特性,近年来备受关注,使其在多种电子和光电子应用中极具潜力。通过化学气相沉积(CVD)实现1L WSe2的可控高效合成通常具有挑战性,因为需要高温才能从氧化物前驱体中产生稳定的钨原子蒸汽流。本研究采用氯化钠辅助的低压卤化物CVD方法,将生长温度降至约750°C,低于传统CVD实现1L WSe2所需的典型温度。此外,我们通过分析温度依赖的光致发光光谱,实验探究了1L WSe2中由激子、三子和其它局域态引起的量子多体相互作用——这些相互作用主导着1L WSe2在器件平台中的本征电子和光电子特性。金属-二维半导体界面的作用对实现高性能器件也至关重要。本研究采用铝接触制备了基于1L WSe2的光电探测器,展现出高光电响应度,且计算得出Al/WSe2结的界面态密度Dit为迄今报道的最低值(约3.45×1012 cm?2 eV?1)。我们的工作证明了WSe2通过可扩展合成路线,在先进电子、光电子及量子光电子器件领域具有巨大潜力。
关键词: 过渡金属二硫化物、光电探测器、二硒化钨(WSe2)、二维材料、量子多体相互作用、界面态密度、化学气相沉积(CVD)
更新于2025-09-11 14:15:04
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通过等离子体增强化学薄膜转化法(PECFC)直接无转移生长大面积六方氮化硼薄膜——基于可印刷溶液处理的硼烷氨前驱体
摘要: 用于二维电子器件的大面积六方氮化硼(h-BN)薄膜合成通常需要高温(约1000°C)和需转移的催化金属衬底。本文类比等离子体增强化学气相沉积技术,采用非热等离子体产生高能态和化学反应活性粒子(如原子氢),在低至500°C温度下直接于无金属衬底上将分子前驱体膜转化为h-BN——我们称此过程为等离子体增强化学膜转化(PECFC)。通过溶液加工法(包括喷涂、旋涂和喷墨打印)制备含氨硼烷前驱体的薄膜,在冷壁反应器中与常压氩气或氩氢混合气体环境下的平面介质阻挡放电装置反应。显微拉曼光谱系统表征显示:添加等离子体可使硅基衬底上的成核最低温度从800°C降至500°C,且通过半高宽减小(>40 cm-1降至~13 cm-1)反映的晶畴尺寸增大超3倍。为验证h-BN薄膜作为二维电子器件栅介质的潜力,制备了二硫化钼场效应晶体管,其场效应迁移率较二氧化硅提升高达四倍。总体而言,PECFC技术能在比CVD更低的温度下生长结晶性更优的h-BN薄膜,且可直接在适合电子器件制造的衬底上实现。
关键词: 二维(2D)材料、等离子体、化学气相沉积(CVD)、氮化硼(BN)
更新于2025-09-11 14:15:04
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利用化学气相沉积法制备镍(II)和锰(II)掺杂ZnTe纳米带/纳米棒及其光学性质
摘要: 掺杂技术常用于调控半导体特性。过渡金属离子掺杂半导体可形成稀磁半导体(DMSs),从而引发与自旋相关的特殊性质。与宽带隙半导体ZnO、ZnSe和CdS晶体不同,过渡金属(TM)离子聚集态可能是铁磁行为的起源——这些材料主要通过激子-自旋相互作用影响光学特性(因其具有高激子结合能)。对于窄带隙半导体(如ZnTe),载流子-自旋耦合是磁性的主要成因。当掺杂Ni(II)、Mn(II)等TM离子的ZnTe纳米带作为DMS时,光激发后主要在晶格中诱发过剩载流子效应,其光学性质还强烈依赖于制备工艺、结构及形貌。光激发载流子和电子-声子相互作用(而非激子)导致ZnTe纳米结构出现显著红移。掺杂磁性离子自旋与空穴的强相互作用、电子-声子耦合、p-d轨道杂化以及TM离子局域电子关联共同决定了其光学特性。随着激发功率提升,TM离子掺入ZnTe晶格会抑制远离带边的宽缺陷发射带,同时增强带边附近电子关联效应与电子-空穴等离子体带的展宽。我们还通过Ni(II)和Mn(II)掺杂样品的偏振光致发光,计算了价带附近能级分裂的应变依赖性。
关键词: 化学气相沉积(CVD)、过渡金属离子、极化、稀磁半导体(DMS)、发光、II-VI族半导体
更新于2025-09-09 09:28:46
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具有可调厚度和电子特性的单晶CoTe?纳米片的化学气相沉积生长
摘要: 二维金属过渡金属二硫化物(MTMDs)近期在基础研究及催化、电荷密度波(CDW)、互连器件、自旋扭矩器件和超导体等潜在应用领域引发广泛关注。尽管已有初步探索,原子级薄层MTMDs的厚度可控合成仍面临重大挑战。本研究报道采用常压化学气相沉积(APCVD)方法可控合成具有可调厚度的二维碲化钴(CoTe2)纳米片,并系统研究其厚度依赖的电子特性。所得纳米片呈现规整的六边形或三角形形貌,横向尺寸可达约200微米。通过系统调控生长温度与气体流速的实验表明,纳米片厚度可轻松实现从超过30纳米至3.1纳米的连续调控。X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)及高分辨扫描透射电镜(STEM)分析证实所制备的CoTe2纳米片为高质量的六方1T相单晶。电学输运测试显示二维CoTe2纳米片兼具优异导电性(高达4.0×10? S·m?1)与极高击穿电流密度(达2.1×10? A·cm?2),且两者均呈现显著的厚度依赖性。
关键词: 二维(2D)碲化钴(CoTe2)、电子特性、化学气相沉积(CVD)、金属过渡金属二硫化物(MTMDs)
更新于2025-09-04 15:30:14