一、高指数稳定硅表面的低能电子衍射图分析(论文文献综述)
许以栩[1](2018)在《利用表面钝化方法和表面缓冲层调节表面吸附的性质》文中指出作为一门具有很强应用背景的学科,表面物理学的发展为现代科技的进步提供了强大支撑。近些年来,在纳米材料生长方面的广泛研究使得对于表面吸附性质的研究成为表面物理研究中一个最富有活力的研究方向。而利用表面钝化和表面缓冲层的方法可以显着地调节表面吸附的性质,因此,这在表面物理中也是一个重要的研究课题。目前在纳米材料生长方面,硅烯薄膜和过渡金属单原子催化剂的生长是两个亟待解决的问题。这主要归咎于这些材料与衬底之间存在复杂的相互作用,从而破坏了它们特有的电子结构性质。因此,对这些材料在衬底上生长时吸附性质的研究可以帮助理解它们与衬底之间的相互作用情况,从而找到适合它们生长的衬底。本论文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,系统地研究了这两种材料分别在某一具体的衬底上生长时表面吸附性质的变化,并从中发现合理地利用表面钝化和表面缓冲层方法可以显着地调节这些表面体系的吸附性质,从而实现这两种纳米材料在衬底表面上更好的吸附和生长。本论文第一部分主要对硅烯在Si(111)表面上吸附的电子结构性质进行了系统地计算研究。首先,我们发现直接将硅烯生长在Si(111)表面上会完全破坏硅烯特有的电子结构性质。因此,在研究中利用了一个重要的表面改性方法,即通过表面钝化方法使得衬底由一个金属表面变成一个具有一定带隙的半导体表面。我们的表面体系中引入了 1/3ML覆盖度的铋原子对Si(111)(√V3×√3)表面进行完全钝化。计算结果表明,由铋原子完全钝化后的Si(111)(√3×√3)表面是一个带隙大于0.75eV的半导体表面。这样的半导体表面不仅适合硅烯生长,而且很好地保留了硅烯特有的电子结构性质。这样的理论研究结果对于实验具有一定的指导意义,能够帮助实验上更快更好地生长出大面积且高质量的硅烯薄膜。论文的第二部分系统地计算了 3d过渡金属钒原子在Cu(111)表面上吸附的电子结构性质。首先,计算发现直接将钒原子吸附在Cu(111)表面上是无法使钒原子稳定地吸附在衬底最表面,钒原子与衬底最表面的铜原子之间会发生位置互换,从而使得钒原子吸附在衬底内,破坏了单原子钒所具有的一些电子结构性质。因此,在研究中利用了另一个重要的表面吸附性质调节方法,即在钒原子和Cu(111)表面之间引入了兼容性很好地石墨烯缓冲层。石墨烯缓冲层的引入,不仅使得钒原子能够稳定地吸附在衬底最表面,同时也使它保留了一些单原子钒所具有的电子结构性质。这样的研究结果对于基于钒原子的单原子催化应用具有一定的参考价值。总之,利用第一性原理计算方法,本论文系统地研究了表面钝化和表面缓冲层方法对表面吸附性质的影响。结果显示,利用表面钝化方法和引入表面缓冲层的手段可以对衬底进行改良,从而更有利于硅烯薄膜的生长以及实现过渡金属钒原子在Cu(111)衬底表面上的稳定吸附。
赵晓伟[2](2018)在《基于线性电光效应对硅界面场的测量方法研究》文中研究说明硅材料是目前在集成器件、大规模集成电路中发挥重要作用的一种材料。因为其原料丰富,价格低廉,物理性质较稳定的特点,使得它的利用率越来越高,于是硅材料及其器件性能的检测方法也成为了一个重要的研究内容。另一方面,研究发现利用强作用场可以破坏其对称性,使其产生线性电光效应,此发现在光通信领域已经得到了广泛的研究与应用。在本文中我们将利用硅电光效应与电场以及应力场的对应关系,基于线性电光效应,提出一种对硅材料上电场以及应力的大小及分布的电光检测方案,并对其进行了实验验证。具体结论如下:(1)利用理论计算得到线性电光效应与硅材料表面及界面处电场的对应关系,并利用此关系通过测量硅界面处空间电荷区中的电光信号计算了其内建电场的大小及分布以及在外加直流电场下的改变情况。通过与肖特基势垒中电场分布的理论值比较发现,我们所提出的这种方法与理论有很好的符合,具有实用性,为测量硅器件内部电场分布提出了一种新的方法。(2)理论总结了线性电光效应与应力场的对应关系,并利用自制的应力施加装置对片状硅材料中心点处连续施加单轴应力,通过测量应变硅材料的电光信号,验证了理论分析与实验相符合。(3)在此基础之上,我们利用此方法测量了氧化层厚度为4nm的Si/SiO2界面处应力场分布及大小,实验结果显示硅材料中心Si/SiO2界面处方向应力值约为1.876?107 Pa。总之,本论文通过以上两个光学实验对硅界面以及表面的电光性质进行了系统的研究。这里,我们不仅对硅材料内建电场分布提出了一种基于线性电光效应的测量方法,还提出了一种基于线性电光效应测量硅材料界面处应力大小及分布的方法,这些结论在文献鲜有报道,得出的一些结论或对硅基器件界面态的分析测量以及对拓展硅材料的应用范围有所帮助,具有一定的创新性和实用性。
邵艳群[3](2005)在《电催化活性组元与载体材料的相互作用》文中认为电催化材料是由电催化中心和催化骨架材料构成的,它们的电催化性能与组织结构密切相关,并且直接影响其在电化学领域的应用。贵金属氧化物RuO2是最常用的电催化活性中心,金红石型的TiO2 是最常用的催化骨架材料。综观过去三十多年的研究历史,大部分有成就的研究都可以归结为加强电催化的活性和改善催化中心的分布。相比之下,提高催化骨架材料的稳定性却未受到足够的重视。考虑用非晶氧化物来代替金红石型TiO2 是本文为提高催化骨架材料的稳定性所做的一个尝试。用非贵金属氧化物来部分代替RuO2,无论在理论上还是在应用上均具有研究意义。本文采用钛酸丁酯和正硅酸乙酯前驱物的sol-gel 法和SnCl2·2H2O、SnCl4·5H2O和RuCl3·3H2O 为前驱体的Pechini 技术制备得RuO2、TiO2、RuO2-TiO2、RuO2-SiO2、RuO2-SnO2 和RuO2-TiO2-SiO2 等一元、二元和三元氧化物。通过综合热分析、XRD、FT-IR 和TEM 等测试手段分析了制备产物的组织、晶粒大小和微观形貌,电化学方法测试了二元和三元氧化物涂层的析氯、析氧和强化寿命等电化学性能。结果表明:(1)sol-gel 方法制备的纳米级TiO2,250℃以下加热保温1h 为无定型组织,250~600℃间加热保温1h 为单相锐钛矿,750℃加热保温1h 为锐钛矿和金红石的双相组织。在强电子束照射下,除了110℃干燥的团聚体在短时间内未观察到衍射斑点外,在250℃和360℃加热的样品中都观察到了金红石相,甚至全部为金红石。颗粒尺寸增大,电子束对相变的影响减弱。当非晶态转变成纳米锐钛矿晶体时,n 值从1 减至0.25 左右,晶化过程激活能为Es(?) Ef(?)Ep, n ≈m,锐钛矿晶体生长活化能比金红石生长活化能小得多。(2)添加微量DBS 的氧化分解法在60℃干燥后就可获得纳米晶金红石相为主的组织,在后续热处理中具有非常好的热稳定性。受微量DBS 的影响,TiO2金红石晶体集聚成束状,生长有择尤性,方向为<110>。(3)采用Pechini 法在中性溶液和强酸性溶液中制备了RuO2和Ru 混合物。在溶液中,Ru3+易发生歧化反应生成RuO2和Ru。在加热过程中受有机物不完全燃烧产物[C]的影响,RuO2 可被还原为金属Ru。获得组成全部为RuO2 至少需要高于600℃以上加热。金红石RuO2的形貌具有择尤取向性,易形成单晶。(4)当在RuCl3·3H2O 前驱物中加入价态不同的SnCl2·2H2O 或SnCl4·5H2O 后,粉末的组织、形貌、尺寸和分散性均发生了较大的变化。粉末由10nm 左右的金红石相SnO2、RuO2以及(Ru,Sn)O2固溶
巴音贺希格[4](2004)在《衍射光栅色散理论与光栅设计、制作和检验方法研究》文中研究说明本文对衍射光栅色散理论与光栅设计、制作工艺和效率检验方法做了较为深入的研究。第一,在光栅理论研究方面,基于矢量衍射理论给出了一维和二维平面光栅的广义光栅方程以及角色散公式的完整解析形式,建立了衍射光栅第一类和第二类角色散概念,系统地讨论了衍射光栅两类角色散的相关特性,完善和发展了衍射光栅色散理论。第二,在光栅理论的应用研究方面,从矢量衍射理论基础出发,给出了表示平面光栅光谱仪谱线和谱带弯曲程度的精确关系式和光谱仪器的两类色散公式,数值结果表明以往所用近似公式存在不足。第三,在光栅设计与制作方面,导出了矩形光栅衍射效率的一般表达式,分析了矩形光栅衍射光谱的缺级现象,通过数值分析发现光学头光栅纵向与横向加工误差之间存在互补性,并根据设计结果成功地研制出了VCD信号读写头光栅。第四,在金属光栅刻划工艺研究方面,建立了实际刻划光栅的物理模型,着重探讨了刻划激光光栅和计量光栅的技术要领,并应用先进的检测手段再现了光栅槽形,为提高光栅的刻划精度提供了参考依据。第五,对全息曝光系统的特点、光栅常数的精确控制方法、曝光与显影过程中常见的问题和离子束刻蚀工艺等方面的具体问题做了研究,并制作了全息—离子束刻蚀光栅。第六,论述了平面光栅衍射效率连续扫描测试原理,分析了已有光栅效率自动检验仪设计方案及其优缺点,提出了一种新的结构紧凑,精度易于实现,能够进行实时测量的全自动光栅效率检验仪设计方案,并做了可行性分析,为具体研制工作做了准备。
姜金龙,李文杰,周立,赵汝光,杨威生[5](2003)在《高指数稳定硅表面的低能电子衍射图分析》文中提出报道了在系统搜寻稳定硅表面的过程中对四个稳定高指数表面Si(1,1,11) ,(1,0 ,8) ,(2 ,1,2 )和 (15 ,1,17)的低能电子衍射 (LEED)图进行的分析和结果 .这些表面经充分退火后都能给出属于各自表面的LEED图 ,而不是小面化的 ,说明它们都是稳定的 .从它们的LEED斑点强度分布特征不仅可以推断 (15 ,1,17)是主稳定表面 ,而 (1,1,11) ,(1,0 ,8)和 (2 ,1,2 )则是副稳定表面 ,还能知道这些副稳定表面的原胞结构特征 ,甚至许多重要细节 .从原胞结构特征来看 ,这些副稳定表面有可能用作生长周期量子线的模板 .
李文杰,姜金龙,周立,赵汝光,杨威生[6](2002)在《三个新的稳定硅表面及其家族领地》文中提出为了对稳定硅表面进行广泛的搜索 ,利用低能电子衍射 (LEED)研究了 1 3个散布在极射投影三角内各处的高指数硅表面 :Si(1 0 4 1 3 ) ,(6 2 7) ,(8 4 1 1 ) ,(4 1 1 0 ) ,(2 1 5 ) ,(5 1 1 0 ) ,(5 2 1 0 ) ,(5 1 5 ) ,(5 1 6 ) ,(4 0 5 ) ,(1 2 4 1 9) ,(1 2 3 1 4 )和 (1 2 3 1 6 ) .结果发现这些清洁的硅表面都不稳定 ,因为在被充分退火后 ,它们会彻底小面化成为分属一个或几个稳定表面的小面 .提出了一套行之有效的方法 ,使小面化表面的复杂LEED图得以可靠地标定 ,进而确定了全部出现的稳定表面的指数 .除已知的Si(1 5 3 2 3 )外 ,还发现三个新的稳定表面 ,即Si(2 0 4 2 3 ) ,(3 1 4 )和 (3 1 7) .同时也粗略地确定了它们的家族领地
二、高指数稳定硅表面的低能电子衍射图分析(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:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(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。
三、高指数稳定硅表面的低能电子衍射图分析(论文提纲范文)
(1)利用表面钝化方法和表面缓冲层调节表面吸附的性质(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 类石墨烯二维晶体材料在表面上的吸附生长 |
1.1.1 石墨烯在表面上的吸附生长 |
1.1.2 硅烯在表面上的吸附生长 |
1.2 过渡金属原子或团簇在表面上的吸附 |
1.3 论文的结构框架 |
参考文献 |
第二章 理论计算方法 |
2.1 密度泛函理论 |
2.1.1 多粒子系统Schrodinger方程 |
2.1.2 Hohenberg-Kohn定理 |
2.1.3 Kohn-Sham方程 |
2.1.4 交换关联泛函 |
2.1.5 范德瓦尔斯修正(VDW) |
2.1.6 DFT+U方法 |
2.2 第一性原理计算方法 |
2.2.1 平面波基矢 |
2.2.2 投影缀加波方法 |
2.3 VASP简介 |
参考文献 |
第三章 硅烯在铋钝化的Si (111)(√3×√3)表面上的吸附 |
3.1 引言 |
3.2 计算方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 Si (111)(√3×√3)表面的钝化 |
3.3.2 硅烯在铋原子钝化的Si(111)(√3×√3)表面上的吸附生长 |
3.4 小结 |
参考文献 |
第四章 钒在覆盖有石墨烯缓冲层的Cu (111)表面上的吸附性质 |
4.1 引言 |
4.2 计算方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 钒原子吸附在干净的Cu (111)表面 |
4.3.2 石墨烯在Cu (111)表面上的吸附 |
4.3.3 钒原子吸附在由石墨烯覆盖的Cu (111)表面 |
4.4 小结 |
参考文献 |
第五章 总结与展望 |
附录 本人攻读博士期间论文发表情况 |
与会经历 |
致谢 |
(2)基于线性电光效应对硅界面场的测量方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 半导体界面和表面的发展历史 |
1.2 半导体界面和表面的研究方法 |
1.2.1 理论方法 |
1.2.2 实验方法 |
1.3 研究目的及意义 |
1.4 本论文的主要内容 |
第二章 理论知识 |
2.1 半导体界面和表面的结构模型 |
2.1.1 定域态与扩展态 |
2.1.2 表面 |
2.1.3 界面 |
2.2 金属-半导体结 |
2.2.1 肖特基势垒 |
2.2.2 加偏压的肖特基势垒 |
2.3 金属-氧化物-半导体(MOS)结构空间电荷区 |
2.3.1 理想MOS结构 |
2.3.2 半导体表面空间电荷区 |
2.4 线性电光效应 |
2.4.1 电场诱导的线性电光效应 |
2.4.2 应力诱导的线性电光效应 |
2.5 本章小结 |
第三章 施加电场检测界面性质 |
3.1 样品结构与实验光路系统 |
3.1.1 样品结构 |
3.1.2 表面电场和载流子分布的理论模型 |
3.1.3 实验光路系统 |
3.2 理论计算 |
3.3 实验操作与结果分析 |
3.3.1 施加直流电场结果与分析 |
3.3.2 未施加直流电场结果分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 施加应力检测界面性质 |
4.1 实验样品结构 |
4.1.1 样品结构 |
4.1.2 单轴应力施加装置设计 |
4.2 应力诱导线性电光效应理论计算 |
4.3 应力诱导线性电光效应实验设计及测量 |
4.3.1 实验光路 |
4.4 实验结果及分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 总结 |
参考文献 |
致谢 |
(3)电催化活性组元与载体材料的相互作用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 课题目的和意义 |
1.2 国内外研究状况和进展 |
1.3 本研究的出发点和学术思想 |
1.4 本研究的主要内容 |
2 不同制备条件下骨架材料TIO_2的相结构变化 |
2.1 实验方法 |
2.2 计算原理 |
2.3 结果 |
2.4 讨论 |
2.5 本章结论 |
3 改性PECHINI 法制备纳米级RUO_2的组织结构分析 |
3.1 实验过程 |
3.2 结果及讨论 |
3.3 本章结论 |
4 纳米级RUO_2-SNO_2活性氧化物的制备及其相结构研究 |
4.1 实验过程 |
4.2 结果及讨论 |
4.3 本章结论 |
5 RUO_2-TIO_2二元氧化物的制备及其过程分析 |
5.1 实验过程 |
5.2 结果分析与讨论 |
5.3 本章结论 |
6 无定型SIO_2对活性RUO_2组织结构的影响 |
6.1 实验过程 |
6.2 结果与讨论 |
6.3 本章结论 |
7 纳米级RU-TI-SI 三元氧化物的组织结构及其三元等温相图分析 |
7.1 实验过程 |
7.2 结果与讨论 |
7.3 本章结论 |
8 纳米级RU-TI-SI 氧化物涂层的电化学性能研究 |
8.1 钛基二元及三元氧化物涂层的制备 |
8.2 结果与讨论 |
8.3 本章结论 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录1:攻读学位期间发表论文、申请专利目录 |
(4)衍射光栅色散理论与光栅设计、制作和检验方法研究(论文提纲范文)
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 光栅的种类和应用 |
1.3 光栅的基本性质 |
1.4 刻划光栅的现状 |
1.5 全息—离子束刻蚀光栅的发展概况 |
1.6 光栅理论的发展历史及现状简述 |
1.7 本文的主要工作 |
第二章 标量衍射理论 |
2.1 引言 |
2.2 惠更斯—菲涅耳原理 |
2.3 基尔霍夫公式与菲涅耳近似 |
2.4 夫朗和费近似下的衍射积分 |
2.5 入射光场复振幅分布函数的表示方法 |
2.6 付里叶变换基本知识 |
2.7 衍射光栅与付里叶变换 |
2.8 小结 |
第三章 衍射光栅电磁场理论基础 |
3.1 引言 |
3.2 Rayleigh展开式与衍射效率 |
3.3 衍射光栅的两种反常现象 |
3.4 光栅电磁场理论中的基本原理 |
3.5 严格光栅理论常用方法的基本思想 |
3.6 小结 |
第四章 衍射光栅色散理论(Ⅰ) |
4.1 引言 |
4.2 一维光栅角色散公式的完整解析形式 |
4.3 衍射级次分布 |
4.4 第一类角色散与入射方位角的关系 |
4.5 第二类角色散与锥面衍射 |
4.6 第二类角色散及其极值条件 |
4.7 小结 |
第五章 衍射光栅色散理论(Ⅱ) |
5.1 引言 |
5.2 正交光栅角色散公式 |
5.3 衍射级次分布 |
5.4 两类角色散数值分析 |
5.5 交叉光栅角色散公式的完整解析形式 |
5.6 小结 |
第六章 矢量衍射理论在光谱仪器中的应用 |
6.1 引言 |
6.2 物理模型及理论分析 |
6.3 数值分析 |
6.4 小结 |
第七章 光学头光栅的设计与研制 |
7.1 引言 |
7.2 矩形光栅衍射效率的一般表达式及其缺级现象 |
7.3 基于标量衍射理论的设计方法 |
7.4 衍射效率的矢量衍射理论分析 |
7.5 纵向和横向加工误差的互补性 |
7.6 光学头光栅的研制工艺 |
7.7 小结 |
第八章 激光光栅与计量光栅的刻划工艺 |
8.1 引言 |
8.2 刻划光栅的物理模型与分析 |
8.3 10.6μm激光器一级输出高衍射效率闪耀光栅的研制 |
8.4 9.77μm激光器零级耦合输出选频振荡光栅的研制 |
8.5 计量光栅的制作工艺 |
8.6 小结 |
第九章 全息离子束刻蚀光栅制作中的若干问题 |
9.1 引言 |
9.2 平面全息光栅的制作原理 |
9.3 两种全息曝光系统特点分析 |
9.4 光栅常数的精确控制方法 |
9.5 全息曝光与显影过程分析 |
9.6 离子束刻蚀 |
9.7 小结 |
第十章 光栅衍射效率的检验 |
10.1 引言 |
10.2 光栅衍射效率的手动检验设备 |
10.3 平面光栅衍射效率连续扫描测试原理 |
10.4 已有光栅效率自动检验仪设计方案分析 |
10.5 一种新的全自动光栅衍射效率检验仪设计方案 |
10.6 小结 |
第十一章 总结与展望 |
攻读博士学位期间发表论文和承担科研项目情况 |
致谢 |
长春光学精密机械与物理研究所博士学位论文原创性声明 |
摘要 |
Abstract |
(6)三个新的稳定硅表面及其家族领地(论文提纲范文)
1.引言 |
2.实验 |
3.复杂表面LEED图形的标定方法 |
4.实验结果 |
5.讨论 |
5.1 有偏离理想二维点阵畸变的实验LEED图的模拟图 |
5.2. Si (3 1 4) 3×1 |
5.3. Si (20 4 23) |
6.结论 |
四、高指数稳定硅表面的低能电子衍射图分析(论文参考文献)
- [1]利用表面钝化方法和表面缓冲层调节表面吸附的性质[D]. 许以栩. 厦门大学, 2018(12)
- [2]基于线性电光效应对硅界面场的测量方法研究[D]. 赵晓伟. 内蒙古工业大学, 2018(01)
- [3]电催化活性组元与载体材料的相互作用[D]. 邵艳群. 华中科技大学, 2005(05)
- [4]衍射光栅色散理论与光栅设计、制作和检验方法研究[D]. 巴音贺希格. 中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所), 2004(11)
- [5]高指数稳定硅表面的低能电子衍射图分析[J]. 姜金龙,李文杰,周立,赵汝光,杨威生. 物理学报, 2003(01)
- [6]三个新的稳定硅表面及其家族领地[J]. 李文杰,姜金龙,周立,赵汝光,杨威生. 物理学报, 2002(11)