导读:本文包含了激光分子束外延论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:外延,激光,分子,薄膜,氧化锌,立方,组织结构。
激光分子束外延论文文献综述
董立[1]（2019）在《超快激光—分子束外延—扫描隧道显微镜系统的优化与几种二维原子晶体的构筑》一文中研究指出扫描隧道显微镜(STM)因为可以在原子尺度上对表面电子态进行精确表征的特性,自1982年发明以来,很快就成为了一种广泛应用的表面物理化学表征工具。近叁十年来,与光学手段相结合的STM技术得到了巨大的发展。一方面,将STM与光学手段相配合,可以更好地表征固体表面微观尺度的光物理和光化学过程;另一方面,传统STM所能获得的信息依赖于表面电子态的分布,是比较有限的。如果与光学方面的手段相结合,可以得到更广泛的表面物理化学信息。比如STM针尖增强电致发光,STM针尖增强拉曼等技术,通过结合光学与STM技术,大大的增加了STM的表征能力。此外,如何在原子分子尺度实现表面超快动力学过程的表征,长期以来一直是一个重要的科学问题。STM虽然具有良好的空间分辨能力,但受限于前置放大器的带宽,其时间分辨能力非常有限。通过与超快光学技术相结合,可以使STM突破前置放大器带宽的限制,真正在实空间内实现原子分子尺度分辨率的超快时间分辨。这种技术对于表征表面超快过程具有十分重要的意义。此外,自2004年单层石墨烯的发现以来,二维原子晶体材料因为其自身的新奇特性受到了越来越多的关注。相比于叁维晶体材料,二维材料由于维度的降低凸显出很多独特的力学、电学和光学性质,如很高的载流子迁移率、超高的透光性以及室温下量子霍尔效应等。而且二维材料表面较少有突出的悬挂键,使其容易与波导或者谐振腔等光学结构相兼容。这些特性使二维原子晶体材料有望在未来的光电子学器件中取得广泛的应用。近十几年来,石墨烯家族的一系列材料,如硅烯、锗烯、锑烯、锡烯、硼烯,以及过渡金属硫族化合物(TMD)、金属碳化物等二维原子晶体材料已经相继被报道,并因为其独特的物理化学特性而引起了广泛的关注。本论文主要介绍作者在所属研究团队自主研制的超高真空-扫描隧道显微镜(UHV-STM)上进行的若干工作。具体内容如下:1.自主搭建了与该系统配套的针尖增强电致发光的光路收集系统,实现了Ag针尖在Ag(111)衬底上的电致发光的测量。此系统可以用于进行后续的STM针尖增强电致发光和STM针尖增强拉曼光谱的相关实验。此外作为实现时间分辨STM的前期工作,自主搭建了一套飞秒时间分辨光学系统,自相关实验表明此系统可以正常运行。后续有望在此系统的基础上进行超快时间分辨STM的相关工作。另一方面,为了优化时间分辨STM的信噪比,详细的数值计算工作表明多级弹簧系统可以对STM扫描头达到更佳的减震效果。进行了相关的实施方案的设计,使得多级弹簧系统可以安置在STM的有限空间之内。2.体相的碲化银晶体有多种优异的特性,在诸多领域有广泛应用。而二维碲化二银体系被预言为拓扑绝缘体,引起了学界广泛关注。二维碲化银体系的生长制备目前尚未有实验报道。利用分子束外延生长(MBE)的方法,在国际上首先制备了单层AgTe二维原子晶体,并观察到了其多种不同的晶体原子结构:1)平面型蜂窝状结构,2)翘曲型蜂窝状结构,3)条纹型蜂窝状结构,4)六角结构。结构分析结果表明:这些不同的原子结构来源于AgTe与基底的晶格失配和应力释放。另外,为了进一步研究单层AgTe的生长过程与缺陷态。我们通过控制Te原子的沉积量,基于STM表征,对AgTe的生长特性,亚单层AgTe的点缺陷,以及一些特殊表面结构,如Mirror Twin Boundaries(MTB)、多层AgTe的纳米带等结构进行了研究。这些研究可以进一步阐述AgTe晶体的生长过程和缺陷态的性质,可为AgTe及其他二维原子晶体材料的特性研究提供有益的参考和借鉴。3.分子自组装的相关研究对纳米科学、超分子化学、生命科学等领域具有非常重要的意义,构筑新型的二维分子晶体材料也是近年来的热点研究方向之一。在该工作中我们系统研究了DAT分子和并五苯分子在Au(110)表面形成的二维分子晶体结构,并探讨了其自组装行为构筑二维分子晶体的机理。对单层DAT分子,在Au(110)衬底上,随着退火温度不同,可以形成多种不同的有序规则结构。在100℃退火的情况下,Au(110)衬底形成(1×5)重构,分子在其中形成梯状规则结构。在200℃退火的情况下,Au(110)衬底形成(1×5)与(1×3)两种重构,其中(1×5)重构中的分子单端脱氢与金成键;(1×3)重构中分子以未脱氢或两端脱氢与金成键。在350℃退火后,Au(110)衬底仅有(1×3)重构,全部分子均双端脱氢与金成键。实验观察到了DAT分子在Au(110)衬底上会在高温下脱氢,并形成的多种自组装结构。可以通过控制退火条件,诱导出特定结构的生成。而对Au(110)衬底上单层的并五苯分子,在,进行200℃的退火后,分子吸附位置的Au(110)衬底存在(1×3)或(1×6)重构。对单层并五苯分子进行250℃的退火,分子会在衬底的(1×6)的沟道内沿衬底的[001]方向呈现“肩并肩”的一维分子链。该分子链由分子的碳氢键与金原子的配位作用而形成,且并五苯分子的轨道特性基本保持不变。该工作发现了与表面重构相关的新型的自组装结构,加深了人们对自组装方式构筑分子晶体的理解,可以对相关分子晶体和纳米器件的制备提供新思路。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》期刊2019-06-01）
翁瑶[2]（2019）在《Si(110)衬底上AlN薄膜的激光分子束外延法制备及其光电性能研究》一文中研究指出AlN薄膜以其优异的性能在光电子和微电子领域具有广泛的应用前景。单晶Si已经大规模应用于微电子领域,相比于Si(111)和Si(100)晶面,Si(110)晶面与AlN之间存在更小的晶格失配与热失配。所以在Si(110)衬底上外延生长AlN薄膜可以降低薄膜的缺陷密度,提高其结晶质量。本论文采用激光分子束外延法在Si(110)衬底上制备AlN薄膜,研究了不同工艺参数对AlN薄膜的结晶质量、表面形貌、光学性能和电学性能的影响,主要研究结果如下:1)在Si(110)衬底上直接制备出了呈(200)面单一择优取向的立方闪锌矿结构的AlN薄膜,薄膜与衬底的取向关系为AlN(100)//Si(110)。由于Si(110)衬底与立方AlN薄膜之间的晶格失配较大,薄膜中存在失配应力。制备高质量立方AlN薄膜的较优工艺参数是:衬底温度为750℃、氮气分压为0.5Pa、激光频率为8 Hz。AlN/Si(110)的界面清晰平滑,AlN薄膜在靠近衬底一侧存在厚度约为67 nm的应变层。2)不同工艺条件下制备的立方AlN薄膜在可见光区域的反射率大约为45%,在波长约为260 nm左右存在一个非常明显的吸收峰。基于立方AlN薄膜的反射光谱,得到了不同工艺条件下制备的立方AlN薄膜的禁带宽度,其值随晶格畸变量的增加而降低。3)立方AlN薄膜的PL光谱都分别在波长为420 nm处的蓝光区和500nm处的绿光区有两个发光峰,对应的能量分别是～2.95 eV和～2.48 eV。薄膜在420nm蓝光区的发光峰是由VN从浅能级向ON-VAI(Al空位)深能级辐射跃迁产生的,绿光区500 nm左右的发光峰是由VAl和价带之间的辐射复合产生的。4)采用激光分子束外延法制备出的立方AlN薄膜为p型半导体。AlN/Si(110)p-n结有很好的整流特性,对I-V曲线进行log-log拟合发现,p-n结的电流传输机制符合空间电荷限制传导机制。5)AlN/Si(110)p-n结的EL光谱结果表明,薄膜在波长为500 nm～600 nm范围内有黄绿光发射,发光最强中心为531 nm,相应的复合能量为E=2.34eV。随着电流的增加,发光强度也随之增强。当正向电流为32mA时,异质结的发光强度最强。(本文来源于《广西大学》期刊2019-06-01）
陆珊珊[3]（2017）在《激光分子束外延生长GaN薄膜》一文中研究指出GaN属于第叁代半导体材料,具有化学性质稳定、带隙宽、电子迁移率高等特点,在光电和微电子器件、大功率电子探测、高温和高频电子器件等方面具有良好的发展前景。异质外延生长GaN薄膜常用A1203和Si作为衬底,但由于GaN与A1203和Si间的晶格失配较大,常采用缓冲层来降低薄膜和衬底间的晶格失配和热失配。本文采用激光分子束外延法生长GaN薄膜。论文分为两部分,第一部分以A1203(0001)为衬底、AlN为缓冲层生长GaN薄膜,探讨了激光能量、沉积时间对薄膜结晶质量和表面形貌的影响,并利用Materials Studio软件模拟了 GaN的能带结构。第二部分以Si(100)为衬底、AlN/TiN为缓冲层生长GaN薄膜,探讨了激光能量对薄膜结晶质量、表面形貌和光学性能的影响。主要研究结果如下:1.以A1203(0001)为衬底、AlN作为缓冲层生长GaN薄膜时,正交实验表明,激光能量为150mJ/p时,可制备出结晶质量较好的GaN薄膜。沉积时间为1h时,薄膜呈二维层状模式生长,为(0002)方向择优取向的六方GaN结构。2.由GaN薄膜的Uv-vis光学性能计算出其禁带宽度为3.28eV。根据第一性原理,采用Materials Studio软件模拟了 GaN的能带结构,计算出其禁带宽度为1.89eV,比实验值要小。这是由于计算过程中Ga3d态的能量被最大化估计,导致Ga3d和N2p之间的相互作用变大,使得价带带宽变大而带隙值变小。3.以Si(100)为衬底、AlN/TiN为缓冲层生长GaN薄膜时,当激光能量为220mJ/p,N2气分压为0.lPa,衬底温度为750℃时,可以得到立方结构的GaN薄膜。由于GaN的带边发光,薄膜的光致发光光谱发生蓝移。4.单一使用激光分子束外延(L-MBE)很难实现高质量的GaN薄膜生长,可对制备工艺进行两种改进:第一利用电火花辅助,增加氮气的离化程度,使得反应腔体中有足够的氮离子。第二最好选用氨气来做工作气体,提高氮化效果。(本文来源于《广西大学》期刊2017-11-01）
霍大云[4]（2017）在《激光原位图形化诱导分子束外延生长半导体Ⅲ-Ⅴ族材料的探索和研究》一文中研究指出微纳制作技术和微纳加工技术的不断突破,极大地促进了低维半导体材料在微电子和光电子领域的应用。随着科学探索不断进步,人们对低维结构材料生长的可控性提出了更高的要求,通过微纳加工实现对低维结构材料生长的调控已经成为材料科学研究的重要课题!虽然,目前利用微纳加工技术调控低维半导体材料的生长,已经获得非常有序的周期性低维结构材料(量子点和纳米线),然而,多数的微纳加工过程本身会对材料造成严重的污染和破坏,再加上微纳加工过程和材料外延生长过程基本是相互独立的,样品需要在生长环境和微纳加工平台之间进行转移,这又将使材料发生进一步地氧化和污染。同时,也使得目前整个工艺流程存在复杂,效率低下,成本较高等缺点。为了充分确保低维结构材料的晶体质量(以及大大简化流程,提高效率,降低成本),微纳加工技术和材料生长技术被有效对接——成为“真空互联”激光干涉系统和Ⅲ-Ⅴ族分子束外延设备。结合这一全新的实验平台,本文开展了激光原位图形化诱导分子束外延生长半导体Ⅲ-Ⅴ族材料的探索和研究,具体研究内容如下:1.提出了利用原位激光干涉调控As盖层有序脱附,制作周期性As掩膜的研究思路。利用BFM和RHEED测试手段具体研究了 As盖层沉积的适宜温度和充分脱附温度,判断了 As盖层对不同激光能量密度的干涉光强分布的响应效果,同时对周期性As掩膜的应用进行了展望(第叁章)。2.通过原位激光辐照Ga(In)As和GaAs材料,研究了原位激光对Ga原子的调控效果。主要研究内容是:在原位激光干涉制作周期性Ga(In)As表面过程中,衬底温度所起的作用;通过激光作用区域与未激光作用区域的边界区分度判断激光辐照衬底表面时,光热效应和光激发效应二者哪个占主导地位;在原位激光干涉Ga(In)As表面获得周期形貌后,通过退火判断表面材料晶格质量;通过增加激光能量密度判断,利用热脱附原理,原位激光干涉制作周期性GaAs表面并分析表面形貌;再次增加激光能量密度,原位激光干涉制作图形化Ga滴;并进行了 Ga滴晶化实验研究,分析Ga滴晶化过程中原子运动情况(第四章)。3.通过原位激光干涉辐照InAs/GaAs浸润层材料,研究了 In原子受激光调控的效果。主要研究内容是:原位激光干涉辐照InAs/GaAs浸润层(临界厚度)材料,并分析了 In原子对不同光强的响应效果(迁移、脱附和晶格弛豫),然后继续沉积In原子,观察表面形貌演化效果(第五章)。综上所述,我们利用脉冲激光辐照Ⅲ-Ⅴ族材料表面,进行激光原位调控表面原子运动,从而获得多种有序的周期结构(即图形化应用)。(本文来源于《苏州大学》期刊2017-09-01）
马剑钢,林东[5]（2016）在《激光分子束外延法制备氟铝共掺氧化锌薄膜及其物性研究》一文中研究指出采用激光分子束外延方法,将高熔点的AlF3和ZnO混合后制成高质量靶材,制备出具有高电导率和热稳定性的氟、铝共掺氧化锌薄膜(AFZO),并研究了AZO和AFZO的光电性质随退火条件的变化,探讨了AZO薄膜缺陷的性质及其形成和作用机理.研究表明受主型缺陷——锌空位是导致在空气退火时AZO电学性质劣化的主要原因,而氟掺杂可以抑制锌空位的形成.(本文来源于《物理实验》期刊2016年09期）
张伟[6]（2016）在《结合分子束外延和脉冲激光多光束干涉技术的空间有序InAs/GaAs(001)量子点生长的研究》一文中研究指出InAs/GaAs量子点在量子点半导体激光器、量子点红外探测器、单光子光源和量子点太阳能电池等领域有广泛的应用前景。半导体量子点的制备方法通常有应变自组织生长和在图形化衬底上生长空间有序量子点。自组织生长的量子点材料缺陷少,光电特性优良,但量子点的成核位置随机,尺寸和密度难以精确控制,使得量子点材料在实际应用中受到限制。为控制量子点的成核位置,通常采用在图形化衬底上生长空间有序量子点的方法。但由于在衬底图形化的过程中,需要进行反复的光刻和缓冲层的再生长,因此不可避免的在衬底中引入缺陷和杂质,从而对量子点及光电器件产生不利影响。为实现基于量子点材料体系的光电器件的广泛应用,有必要探索开发新的制备方法,以获得具有良好光电特性的空间有序量子点。论文结合分子束外延和脉冲激光多光束干涉技术,探索研究了一种新的空间有序的InAs/GaAs(001)量子点的制备方法,即在量子点的生长过程中,对样品进行脉冲激光四光束干涉的原位辐照。由于激光作用后,样品表面形貌和化学组分呈现出与干涉光场对应的周期变化,从而实现对量子点成核位置的调控。针对上述的研究目标和实验方案,论文分别研究了分子束外延技术自组织生长InAs/GaAs(001)量子点,单光束紫外纳秒脉冲激光原位辐照对InAs/GaAs(001)量子点生长的影响,激光多光束干涉光刻图样及光刻,紫外纳秒脉冲激光干涉原位辐照调控生长空间有序InAs/GaAs(001)量子点。量子点生长中应需要根据实际的需要选取合适的生长条件,论文首先研究了衬底温度、生长速率和InAs沉积厚度等生长条件对InAs/GaAs(001)量子点形貌和密度的影响。在较高的衬底温度和较慢的生长速率下,In原子在样品表面的迁移长度较大,从而有利于形成低密度、大尺寸的量子点,反之则有利于形成高密度、小尺寸的量子点。随着沉积量的不断增加,量子点的密度和尺寸也不断增加,但过量的沉积则会产生失配位错。研究结果为后续空间有序量子点生长条件的选择提供了参考。为研究量子点的生长过程中,脉冲激光原位辐照对inas/gaas材料体系的作用效果、作用机制以及对量子点生长的影响,实验中利用单光束的紫外纳秒脉冲激光原位辐照样品表面。原子力显微镜的测试结果发现,inas浸润层表面出现显着的原子层移除和开口为椭圆形的纳米孔。浸润层表面形貌的变化是由光致电激发诱导的原子脱附效应引起的,而高温下in原子的不稳定、易脱附加剧了这一效果。原位的脉冲激光辐照对量子点的成核产生重要影响。一方面由于in原子的脱附,使得激光辐照区域量子点的成核相对无辐照区域的出现延迟,另一方面,较高能量密度的脉冲激光辐照产生的纳米孔,由于表面化学势低,成为量子点优先成核的位置。研究结果表明,利用脉冲激光诱导的原子脱附对样品表面形貌、化学组分的改变,可以调控量子点的生长。对激光多光束干涉图样和光刻的研究为脉冲激光多光束干涉原位辐照的实验做了理论上和技术上的储备。根据电磁场理论,多光束激光干涉光场的能量分布是各光束复振幅之和的平方,相干光的光强比、入射方向和偏振方向是干涉图样的重要影响因素。数值模拟的结果表明,改变这些因素可以获得不同分布和不同对比度的干涉图样。利用大功率脉冲激光的烧蚀效应可以将干涉图样直接转移到半导体样品表面。实验中在epi-ready(用于外延生长的)和homo-epitaxial(经同质外延生长后的)gaas基片表面制备了与干涉图样对应的周期的纳米结构。基于热传导模型的样品表面温度分布的计算表明,在光热效应导致的温度场的作用下,样品表面出现了材料的移除和熔融物质的转移,从而形成最终的表面形貌。此外,激光干涉烧蚀的结果表明,对传统的空间有序量子点生长,在制备图形化衬底过程中不可避免地对衬底造成损伤,不利于量子点的光电特性。在量子点的生长过程中,利用紫外纳秒脉冲激光四光束干涉原位辐照调控生长了空间有序的inas/gaas(001)量子点。激光辐照后,样品表面ingaas互混层出现与干涉图样对应的纳米孔和纳米岛阵列。由于脉冲激光截面能量分布的不均匀,导致样品表面干涉光场的强度和对比度随位置发生变化,其中在强度低、对比度高的区域有利于形成纳米孔结构,在强度高对比度低的区域有利于形成纳米岛结构。InGaAs互混层形貌的变化是由光致电激发诱导的原子脱附效应引起的,但由于干涉光场强度的最大值是单光束原位辐照实验中的3倍,激光的作用效果发生在表面3至5个原子层内。激光干涉辐照使样品表面形貌和化学组分呈现出与干涉光场对应的周期变化,从而对量子点的生长产生重要影响。一方面纳米岛区域和纳米孔以外的区域是富In的区域,有利于量子点的提前成核,另一方面纳米结构的边缘是样品表面吸附的In原子与衬底结合的优先位置,从而也是量子点优先成核的位置。对尺寸较小的纳米岛结构(尺寸50nm至70nm,高度1至3个原子层),由于生长过程中量子点与浸润层和衬底之间的物质交换,纳米岛被其周围的量子点合并,样品表面最终呈现有序的量子点阵列。根据作者的文献调研,目前尚未有其他研究组采用类似的实验方法制备空间有序量子点。论文中所述的实验方法,相比于传统的图形化衬底上制备的空间有序量子点,在制备过程中未引入任何杂质,对衬底的破坏仅限于样品表面3至5个原子层厚度的InGaAs互混层内,为制备具有优良光电特性的空间有序量子点提供了一种可行方案。论文中的研究对实现基于量子点材料体系的光电器件的广泛应用有积极的意义。(本文来源于《苏州大学》期刊2016-05-01）
林东[7]（2016）在《激光分子束外延制备氟铝共掺氧化锌薄膜及其物性研究》一文中研究指出透明导电材料在太阳能电池、有机发光二极管、平面显示器等领域有着重要应用。与新兴的金属纳米线、石墨烯基透明导电材料相比,传统金属氧化物透明导电薄膜具有透过率高,电学参数可调,工艺成熟等优点,依然占据透明导电领域的主导地位。铝掺杂氧化锌薄膜(AZO)是金属氧化物透明导电材料中光电性质较好,受到的关注也比较多的一种。然而与目前应用最广的透明导电薄膜ITO相比,AZO还存在电阻率比较大和氧化气氛下热稳定性比较差的问题。本文针对AZO材料研究中存在的问题,采用激光分子束外延方法,在优化的薄膜生长条件下制备出具有高电导率和热稳定性的氟、铝共掺氧化锌薄膜(AFZO),并研究了AZO和AFZO的光电性质随退火条件的变化关系,探讨了AZO薄膜缺陷的性质及其形成和作用机理。主要研究成果包括:1、采用激光分子束外延技术,将高熔点的AlF3和ZnO混合后制成高质量靶材。以c面蓝宝石为衬底,在300℃条件下制备出光电性质良好的AZO和AFZO透明导电薄膜。对比两种薄膜发现,AFZO的电学参数明显优于相同条件下制备的AZO。2、分别研究了真空和空气环境退火处理对AFZO的晶体结构、光电性质的影响。对比实验结果表明,氟的引入能够提高AZO的电学性质及其在含氧气氛下的热稳定性。在真空退火条件下,AFZO电学性质的改善比较显着,其电阻率最低达1.7×10-4?cm,迁移率最高达61.6cm2V-1s-1。在空气退火条件下,AFZO的电阻率最低达1.88×10-4?cm,迁移率最高达59.6cm2V-1s-1。3、基于空气退火前后AZO和AFZO电学性质和热稳定性的差异,我们提出:受主型缺陷锌空位是导致AZO电学性质劣化的主要原因,氟掺杂可以抑制锌空位的形成。并通过对比氮氢混合气体和锌气氛下的退火处理后,AZO和AFZO的光致发光光谱中缺陷发光强度和薄膜电学性质的变化情况,验证了氟对锌空位的抑制作用。此外,我们还利用氟掺杂氧锌镁薄膜在空气退火前后的电学性质变化对该结论进行佐证。(本文来源于《东北师范大学》期刊2016-05-01）
方应龙,贾彩虹,陈秀文,张伟风[8]（2015）在《激光分子束外延法制备AlN/Si异质结的电学性质》一文中研究指出采用激光分子束外延法在Si(111)衬底上制备出沿c轴取向的AlN薄膜,在此基础上制备了Au/AlN/Si金属-绝缘体-半导体(MIS)结构。研究了结构的电流传输机制、AlN/Si界面处的界面态密度值及分布情况。结果表明:AlN/Si异质结具有很好的整流特性,电流传输符合空间电荷限制传输机制,理想因子为2.88;结构的界面态密度约为1.1×10~(12) eV~(-1)·cm~(-2),主要分布在距离Si衬底价带顶0.26eV附近,由生长过程中引入的O杂质、N空位/N替代和Si原子代替N原子形成的Al-Si键组成。(本文来源于《压电与声光》期刊2015年06期）
王尊[9]（2015）在《激光分子束外延生长立方相MgZnO薄膜及其物性研究》一文中研究指出近几十年随着紫外光电子技术在民用、军事、工业等领域的不断发展,Mg Zn O材料得到了人们越来越多的关注。作为一种宽禁带半导体的合金材料,人们希望获得高质量的Mg Zn O薄膜,并实现带隙在近紫外至深紫外波段(380nm-260nm)的连续可调。然而,标准状况下的Zn O和Mg O的晶格结构分别以六角纤锌矿型和立方岩盐矿型结构存在。通常情况下得到的MgxZn1-xO,当x取值在0.3~0.6之间时,MgxZn1-xO会出现分相,严重影响了Mg Zn O在紫外发光和探测方向的应用。本文以实现“全日盲”紫外探测(截止波长小于280nm)的Mg Zn O薄膜材料为目标,利用激光分子束外延(LMBE)技术,尝试制备Mg组分小于40%的单一立方相Mg Zn O薄膜。主要内容如下:(1)利用LMBE方法在不同取向(c-、r-、m-、a-面)的蓝宝石(Al2O3)衬底上生长Mg Zn O薄膜。我们发现蓝宝石衬底的取向将影响Mg Zn O薄膜的排列方式。通过与标准Mg Zn O薄膜的面间距和晶格常数比较,研究了由晶格失配引起的内应力对Mg Zn O薄膜的结构和性质的影响。(2)利用LMBE方法在Mg O(200)衬底上成功得到了单一立方相的Mg0.34Zn0.66O薄膜,并比较其内部应力和相转变压强,说明Mg Zn O薄膜的形成条件和原理。然后通过RHEED观察Mg O(200)衬底上生长Zn O的过程,说明LMBE方法生长Mg Zn O薄膜在沉积的各个阶段中的应力变化。最后尝试制备了Mg Zn O/Mg O多层结构,为后续研究工作提供实验基础。(本文来源于《东北师范大学》期刊2015-05-01）
黄立荣[10]（2014）在《立方AlN薄膜的激光分子束外延生长及其光学性能研究》一文中研究指出Ⅲ-Ⅴ族半导体立方AlN薄膜以其优异性能成为极具潜力的光电子和微电子器件材料。但是,立方AlN的亚稳特性使得其外延薄膜的质量较差,而关于其能带结构、光电性能等基本物理性质的信息就更少。本论文采用激光分子束外延技术,在MgO(100)衬底上制备立方AlN薄膜,对不同工艺参数下薄膜的晶体结构、表面形貌、界面结构及光学性能进行了系统研究,并采用第一性原理对立方AlN的能带结构和状态密度进行了模拟计算,主要研究结果如下：1.采用激光分子束外延技术,在MgO(100)衬底上制备出了具有单一择优取向的立方岩盐矿结构A1N薄膜,薄膜和衬底的取向关系为AlN(100)[100]//MgO(100)[100]。在衬底温度为700℃C,脉冲激光能量为125mJ·p-1,氮气分压为0.8Pa和退火温度为700℃时立方AlN薄膜的结晶和表面质量最佳。由于MgO衬底与立方AlN薄膜之间存在晶格失配,薄膜中存在一定的错配应力。2.立方AlN薄膜与MgO衬底的界面清晰平整,在靠近MgO衬底一侧存在一层由晶格失配应变弛豫引起的应变薄层。薄膜与衬底在界面处形成共格界面,但由于错配应力的作用,在立方AlN薄膜中和界面处存在失配位错、无序结构等晶格缺陷,且在界面区域缺陷密度极高。3.立方AlN薄膜在可见光区域具有较好的透过率,在吸收边附近吸收曲线出现一个明显的肩形结构,表明立方岩盐矿AlN薄膜属于间接带隙半导体。基于薄膜的透射光谱,采用BCC法计算得到薄膜在不同工艺参数下的声子能量值在0.120～0.125eV之间,这对应于其横向光学声子能量。薄膜的禁带宽度值在4.3～4.5eV之间,随着晶格常数畸变量的增加,禁带宽度降低。4.根据第一性原理,采用MS软件对立方AlN的能带结构和状态密度进行了模拟计算。计算结果表明,立方AlN的导带底与价带顶不处于同一K点,验证了其为间接带隙半导体。计算得到立方AlN的禁带宽度为4.392eV,与实验值基本一致。(本文来源于《广西大学》期刊2014-06-01）
激光分子束外延论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
AlN薄膜以其优异的性能在光电子和微电子领域具有广泛的应用前景。单晶Si已经大规模应用于微电子领域,相比于Si(111)和Si(100)晶面,Si(110)晶面与AlN之间存在更小的晶格失配与热失配。所以在Si(110)衬底上外延生长AlN薄膜可以降低薄膜的缺陷密度,提高其结晶质量。本论文采用激光分子束外延法在Si(110)衬底上制备AlN薄膜,研究了不同工艺参数对AlN薄膜的结晶质量、表面形貌、光学性能和电学性能的影响,主要研究结果如下:1)在Si(110)衬底上直接制备出了呈(200)面单一择优取向的立方闪锌矿结构的AlN薄膜,薄膜与衬底的取向关系为AlN(100)//Si(110)。由于Si(110)衬底与立方AlN薄膜之间的晶格失配较大,薄膜中存在失配应力。制备高质量立方AlN薄膜的较优工艺参数是:衬底温度为750℃、氮气分压为0.5Pa、激光频率为8 Hz。AlN/Si(110)的界面清晰平滑,AlN薄膜在靠近衬底一侧存在厚度约为67 nm的应变层。2)不同工艺条件下制备的立方AlN薄膜在可见光区域的反射率大约为45%,在波长约为260 nm左右存在一个非常明显的吸收峰。基于立方AlN薄膜的反射光谱,得到了不同工艺条件下制备的立方AlN薄膜的禁带宽度,其值随晶格畸变量的增加而降低。3)立方AlN薄膜的PL光谱都分别在波长为420 nm处的蓝光区和500nm处的绿光区有两个发光峰,对应的能量分别是～2.95 eV和～2.48 eV。薄膜在420nm蓝光区的发光峰是由VN从浅能级向ON-VAI(Al空位)深能级辐射跃迁产生的,绿光区500 nm左右的发光峰是由VAl和价带之间的辐射复合产生的。4)采用激光分子束外延法制备出的立方AlN薄膜为p型半导体。AlN/Si(110)p-n结有很好的整流特性,对I-V曲线进行log-log拟合发现,p-n结的电流传输机制符合空间电荷限制传导机制。5)AlN/Si(110)p-n结的EL光谱结果表明,薄膜在波长为500 nm～600 nm范围内有黄绿光发射,发光最强中心为531 nm,相应的复合能量为E=2.34eV。随着电流的增加,发光强度也随之增强。当正向电流为32mA时,异质结的发光强度最强。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
激光分子束外延论文参考文献
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