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纳米异质外延：SiGe纳米柱融合的研究
摘要： 本文采用基于双嵌段共聚物图案化的工业级减压化学气相沉积集成方案，研究了SiGe纳米柱的融合现象。该方案为选择性外延生长25%组分的SiGe纳米柱提供了纳米级尺寸模板。为探究融合过程，研究人员生长了厚度20-35纳米的样品，并通过原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)、扫描扩展电阻显微镜(SSRM)和透射电镜(TEM)进行表征。研究发现随着厚度增加，晶粒的形貌、尺寸和数量会发生变化——当厚度超过30纳米时，单个纳米柱会融合形成更大晶粒。在纳米柱融合的不同阶段均观察到显著的宏观应变弛豫现象。研究还确认了堆垛层错和孪晶等缺陷会在纳米柱融合初期阶段产生。
关键词： SSRM（扫描扩展电阻显微镜）、TEM（透射电子显微镜）、聚结、AFM（原子力显微镜）、SiGe纳米柱、减压化学气相沉积、XRD（X射线衍射）
更新于2025-11-14 14:32:36
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微波等离子体化学气相沉积法在金刚石衬底上生长金刚石的多变量研究
摘要： 氢气（H2）混合气体中的基底温度与甲烷浓度是提升合成钻石生长速率、成核密度及晶粒尺寸的主要因素，但该方法会降低品质。虽然提高腔室压力可改善品质，却会导致晶体生长速率下降。采用微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）技术在氢气（H2）与甲烷（CH4）混合气体中沉积了薄层钻石薄膜，研究了甲烷浓度（1-5%）、生长温度及压力对钻石基底上钻石薄膜成核的影响。生长温度与压力分别维持在925-950℃和72-75托范围内，在钻石基底上制备的单晶钻石（SCD）薄膜对钻石探测器应用具有重要价值。通过优化工艺，在厚度分别为209.17微米（1%甲烷）、401.73微米（2%甲烷）和995.03微米（5%甲烷）的钻石基底上获得了不同尺寸的薄膜。经测试，当甲烷浓度为5%且基底温度优化至950℃时，薄膜粗糙度为5.02微米/小时，生长速率为4.23纳米/分钟。运用多种表征技术分析了沉积钻石薄膜的结构、形貌及成分特性，证实了钻石基底上所形成钻石薄膜的晶体有序性。
关键词： MPCVD（微波等离子体化学气相沉积）、XRD（X射线衍射）、金刚石薄膜、XPS（X射线光电子能谱）、拉曼光谱、AFM（原子力显微镜）、SEM（扫描电子显微镜）
更新于2025-09-23 15:23:52