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采用原子层沉积法形成HfO?界面层对Au/Ti/n-GaAs器件势垒高度的调控
摘要： 采用X射线光电子能谱对原子层沉积法制备的n型GaAs衬底上氧化铪(HfO?)薄膜表面进行表征，并通过原子力显微镜分析了GaAs表面HfO?层的形貌。根据器件I-V特性测得：具有3nm和5nm HfO?界面层的Au/Ti/HfO?/n-GaAs结构在300K下的势垒高度(BH)值分别为1.03eV和0.93eV，高于我们制备的Au/Ti/n-GaAs二极管(0.77eV，300K)。这表明金属/GaAs界面的HfO?薄层可作为栅绝缘体用于GaAs金属-氧化物半导体(MOS)电容器和MOS场效应晶体管的势垒高度调控。计算得到3nm和5nm界面层金属-绝缘层-半导体(MIS)器件在400K和60K时的理想因子分别为1.028/2.72eV和1.04/2.58eV。通过Norde方法和各样品温度下的势垒高度高斯分布(GD)，计算了器件的偏压相关势垒高度值。320K时，根据GD确定的φb(V)-V曲线显示：3nm MIS二极管在0.70V处的φb(V)值约为1.08eV，5nm MIS二极管在0.58V处约为0.99eV。这些偏压相关势垒高度值与同偏压下Norde方法所得结果高度吻合。
关键词： 金属-绝缘层-半导体（MIS）器件、势垒高度改性与不均匀性、偏压依赖的势垒高度、温度依赖的MIS二极管参数、原子层沉积（ALD）
更新于2025-09-23 15:23:52
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在碳纳米管膜上原子层沉积混合金属氧化物用于染料光降解
摘要： 合成染料污染是一个全球性问题，亟需快速解决方案。光催化是解决该问题的有效途径，而碳纳米管（CNTs）是制备高性能复合光催化剂的重要组分。然而其强疏水性严重阻碍了在水环境中的应用。本研究通过原子层沉积（ALD）技术制备了亲水性CNT-金属氧化物（ZnO与TiO2）杂化膜。实验证明ALD是提升CNT基膜光催化活性（尤其适用于污水处理场景）的高效灵活方法。煅烧后CNT表面形成的六方纤锌矿ZnO与锐钛矿TiO2杂化结构能有效促进电子转移并减少光生电子-空穴复合。该膜在染料降解中展现出优异的光催化活性和稳定的循环使用性。"CNTs表面ALD沉积"策略有望开发具有附加功能的新型CNT基膜，在污水处理领域前景广阔。
关键词： 碳纳米管、光催化降解、混合金属氧化物、原子层沉积
更新于2025-09-23 15:23:52
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采用三甲基铟、四(二甲氨基)锡和臭氧前驱体体系进行超薄氧化铟和氧化铟锡薄膜的原子层沉积
摘要： 氧化铟（IO）和氧化铟锡（ITO）作为优质透明导电氧化物层，在光电子领域应用广泛。这类涂层的一个潜在用途是增强航天器热辐射器涂层的电学性能——在该应用中消散累积静电荷至关重要。本研究作者通过原子层沉积（ALD）法合成了不同厚度的IO薄膜，探究其电学与光学特性的厚度依赖性，旨在为辐射器颜料涂层寻找最佳工艺条件。采用三甲基铟和臭氧作为IO前驱体，使用四(二甲氨基)锡(IV)源进行锡掺杂以制备ITO。在140°C下制备的原生IO薄膜呈现约0.46 ?/周期的生长速率，且薄膜电阻率低至1.4×10?3 Ω·cm。对于ITO薄膜，由1个锡循环+19个铟循环组成的ALD超循环工艺，可提供与文献广泛报道的10 wt.%掺杂量相对应的最佳锡掺杂水平。
关键词： 原子层沉积、氧化铟、光电子学、透明导电氧化物、薄膜、氧化铟锡
更新于2025-09-23 15:23:52
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由(N<sup>t</sup>Bu)<sub>2</sub>(NMe<sub>2</sub>)<sub>2</sub>Mo和1-丙硫醇通过原子层沉积工艺制备的MoS<sub>2</sub>薄膜
摘要： 过渡金属二硫化物（如MoS2）半导体的潜在商业应用依赖于仅在单层至少数层厚度范围内才具有的独特材料特性。因此，适用于这些材料表面可扩展、可控形成TMD薄膜的生产方法，对基于此类材料的大规模器件制造至关重要。作者开发了一种新型热原子层沉积工艺，利用双(叔丁基亚胺基)-双(二甲氨基)钼和1-丙硫醇制备含MoS2的非晶薄膜。在350°C的衬底温度下，他们观察到钼和硫前驱体均呈现自限反应行为。薄膜厚度随前驱体循环次数线性增长，每次循环生长量约为0.1纳米。初始沉积的薄膜表面光滑，但含有因钼源配体脱除不充分导致的氮和碳杂质。经高温退火后，大部分杂质被去除，作者成功获得了少数层结晶2H相MoS2薄膜。
关键词： 原子层沉积、二硫化钼、薄膜、过渡金属硫族化合物、退火、前驱体
更新于2025-09-23 15:23:52
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利用Co(BTSA)?(THF)和H?O进行氧化钴(II)薄膜的原子层沉积
摘要： 在本研究中，我们考察了Co(BTSA)?(THF)（BTSA=双(三甲基硅基)氨基，THF=四氢呋喃）在氧化钴薄膜原子层沉积（ALD）中的适用性。与THF形成加合物后，所得Co(BTSA)?(THF)表现出良好挥发性，可在55°C蒸发，使薄膜沉积温度范围达到75-250°C。以水作为共反应物时，形成了Co(II)氧化物薄膜。在100和200°C沉积温度下，两种前驱体均证实具有ALD特有的饱和生长模式。掠入射X射线衍射测量表明，薄膜包含立方岩盐相和六方纤锌矿相的CoO。X射线光电子能谱证实薄膜中钴的主要氧化态为+2。通过飞行时间弹性反冲检测分析薄膜成分，发现主要杂质为H和Si。Si杂质源自BTSA配体且随沉积温度升高而增加，表明Co(BTSA)?(THF)最适合低温沉积。为探究沉积过程的表面化学机制，采用四极质谱仪和石英晶体微天平技术进行了原位反应机理研究?；谠皇笛榭傻贸鼋崧郏罕∧どねü涮褰换换剖迪?。
关键词： 原子层沉积、反应机理、薄膜、Co(BTSA)2(THF)、氧化钴、水
更新于2025-09-23 15:23:52
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低温等离子体增强原子层沉积法利用官能化烷基前驱体制备氧化锡(IV)：基于SnO?薄膜晶体管器件的制备与评估
摘要： 报道了一种从锡前驱体开发到底层向上工艺，再到用于四价锡氧化物的等离子体增强原子层沉积（PEALD）技术，并成功应用于薄膜晶体管器件。实验证明采用四(二甲氨基)丙基锡(IV)[Sn(DMP)4]和氧等离子体可在低至60°C温度下实现四价锡氧化物薄膜的PEALD沉积。该液态前驱体已通过热重分析等手段完成合成与全面表征，显示出良好的挥发性和长期热稳定性。[Sn(DMP)4]在PEALD实验中呈现典型饱和特性，在150°C和60°C时分别保持0.27或0.42 ?/循环的恒定生长速率。在原子层沉积范围内，所得薄膜表面光滑、均匀且纯度极高?；谡庑┯乓焯匦?，优化后的PEALD工艺采用60°C沉积的6纳米厚氧化锡沟道材料层，应用于底接触底栅薄膜晶体管时，该低温沉积的原生薄膜展现出高达10^7的开关比和约12 cm2 V?1 s?1的场效应迁移率。
关键词： 薄膜晶体管、四氧化锡（IV）、薄膜、前驱体、原子层沉积
更新于2025-09-23 15:23:52
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为先进传感器应用调控氧化锌薄膜的材料特性
摘要： 我们报道了通过等离子体增强原子层沉积法生长氧化锌（ZnO）薄膜时衬底温度的影响。文中讨论了确保自限制生长并实现精确厚度控制的方法，并展示了温度对薄膜织构的影响。通过提高衬底温度使织构从(100)向(002)转变是功能器件的关键特性。具有定制化特性的ZnO薄膜可广泛应用于各类传感器和执行器。
关键词： 原子层沉积，氧化锌，薄膜，半导体
更新于2025-09-23 15:23:52
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二氧化钛的多样性：控制原子层沉积黑色二氧化钛的分子与电子结构
摘要： 通过原子层沉积（ALD）法制备了具有视觉黑色、电学漏导特性的非晶二氧化钛（am-TiO2）薄膜用于光催化应用。其可见光波段宽谱吸收和优异导电性源于薄膜中捕获的Ti3+离子。热处理导致Ti3+氧化，引发导电性下降、颜色由黑转白及am-TiO2晶化。未经热处理的ALD制备黑色TiO2在碱性光电化学条件下会发生溶解。完全晶化的白色TiO2展现出最佳太阳能水分解光催化活性。
关键词： 原子层沉积、光催化、二氧化钛、保护性覆盖层、结晶、氧化物缺陷、水分解
更新于2025-09-23 15:23:52
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通过原子层沉积法制备径向ZnSe-CdS纳米异质结及其光电器件应用
摘要： 径向一维纳米异质结具有独特的光电性能，但其复杂的制备工艺仍是器件应用的瓶颈。本研究采用简便的原子层沉积（ALD）方法，在合成的p型ZnSe纳米线表面均匀包覆厚度可控的多晶CdS薄膜，成功构建了径向一维ZnSe-CdS纳米异质结。该纳米异质结展现出优异的光电性能：在蓝/紫光照射下，零偏压时响应比达~5×103，响应度~1.43 A/W，增益~3.78，探测率~0.57×1012 cmHz^{1/2}W?1。此外，该异质结还表现出显著光伏特性，功率转换效率约0.96%。该方法有望在纳米异质结构筑及其器件应用中发挥重要作用。
关键词： 硒化锌、硫化镉、光伏、纳米异质结、原子层沉积、光电探测器
更新于2025-09-23 15:22:29
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热原子层刻蚀：机理、材料与展望
摘要： 在半导体及相关产业中，制造纳米结构和纳米图案已成为实现近原子级精度与选择性刻蚀不同材料（尤其是10纳米以下尺度场效应晶体管等纳米器件中使用的超薄栅介质和超薄沟道）的迫切需求。原子层刻蚀（ALE）是一种通过顺序自限反应移除薄层材料的新兴技术。与多数采用等离子体增强或其他高能粒子增强表面反应的ALE工艺不同，热ALE基于顺序热驱动的自终止、自饱和反应步骤，实现了各向同性的原子级刻蚀控制。热ALE可视为原子层沉积（ALD）的逆过程，二者共同定义了先进半导体制造所需的原子层去除与生长步骤。本综述重点对比热ALE与ALD的概念及基本特性，深入介绍氟化配体交换、转化刻蚀、氧化氟化反应等典型热ALE机制，比较热ALE、等离子体ALE与传统等离子体刻蚀的优劣，总结代表性材料及其典型热ALE工艺，最后探讨热ALE的发展前景与挑战。
关键词： 热原子层刻蚀、反应机理、原子级精度、原子层沉积、自限性
更新于2025-09-23 15:22:29