一、激光诱导等离子体淀积薄膜过程的研究（论文文献综述）
赵璐[1]（2019）在《原子层淀积La基高介电常数薄膜的栅介质与阻变特性研究》文中认为自摩尔定律提出以来,半导体行业在过去几十年里一直遵循摩尔定律稳步发展。到器件特征尺寸发展至45 nm技术节点时,传统的SiO2介质层已减薄到几个原子层厚度,由于直接隧穿效应导致的栅极泄漏电流已经增大到无法接受的程度,导致集成电路工作时极大的静态功耗,带来非常严重的可靠性问题。在这种情况下,需要在集成电路工艺中引入介电常数高于SiO2的绝缘栅介质材料,以保证栅氧化层在等效氧化层厚度满足等比例缩小要求的前提下获得足够的物理厚度,减小栅极泄漏电流和静态功耗。在众多可用于栅氧化层应用的高k介质材料中,La基高介电常数薄膜具有较大的介电常数值、较大的禁带宽度和与Si或Ge衬底合适的能带失配,被认为是最有希望应用于集成电路的下一代高k介质材料之一。后摩尔时代,集成电路技术的发展越来越倾向于应用驱动。对于应用于不同领域和方向的微电子器件,工业界对其性能提升的要求已不再是简单的提高芯片集成度和大面积化。近年来,阻变存储器（RRAM）由于具有结构简单、存储密度高、读写速度快、耐擦写性能好等优点,正在成为下一代非易失性存储器的备选方案之一。通过改变金属-绝缘层-金属（Metal-Insulator-Metal,MIM）结构的施加电压,与大多数高k金属氧化物类似,La基高k介质材料也可以表现出电阻开关特性。本文研究了原子层淀积的La基高介电常数薄膜作为MOSFET器件栅介质和RRAM器件阻变功能层应用时的物理、化学和电学性能,主要研究内容和研究成果如下:1.分别以O3和H2O作为氧化剂,采用原子层淀积方法在p型Si衬底和n型Ge衬底上淀积了非晶态的LaxAlyO薄膜。X射线光电子能谱（X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS）测试结果表明,相比于H2O作为氧化剂的样品,在采用O3作为氧化剂淀积的LaxAlyO薄膜与Ge衬底界面处形成了更厚的界面层（主要由LaGeOx和GeOx构成）,导致其与Ge衬底之间的导带失配（CBO）值更小,LaxAlyO薄膜与Ge衬底的势垒更低,使LaxAlyO薄膜与Ge衬底的界面特性变差。因此,采用O3作为氧化剂淀积的LaxAlyO薄膜栅极泄漏电流密度增大了一个数量级以上。结合以上研究结果,可以认为相比于O3,H2O更适合作为在Ge衬底上原子层淀积LaxAlyO薄膜的氧化剂。然而,在Si衬底之上,得益于SiO2/Si界面的良好性能,采用O3作为氧化剂淀积的LaxAlyO薄膜与Si衬底之间具有更大的导带和价带失配值,使O3淀积的LaxAlyO薄膜栅极泄漏电流更小。2.分析了薄膜淀积后退火过程中退火氛围对原子层淀积的LaxAlyO薄膜物理和电学特性的影响。在淀积LaxAlyO薄膜之后,分别在N2和O2氛围600°C下对薄膜进行60 s的快速热退火处理。XPS测试结果表明,退火处理促进了主要由LaGeOx和GeOx构成的界面层生成。在O2退火氛围中,富氧环境抑制了GeO2向GeO的解析反应,将Ge不完全氧化物氧化为GeO2,进一步改善了界面质量。LaGeOx和GeOx的介电常数值远小于LaxAlyO,导致退火处理之后LaxAlyO薄膜的k值变小。未经退火处理的LaxAlyO薄膜中存在的正净氧化层电荷使ALD淀积的LaxAlyO薄膜电容-电压（C-V）曲线平带电压(VFB)负向漂移。退火处理之后,得益于薄膜中及其与衬底界面附近陷阱的减少,Al/LaxAlyO/Ge MIS电容结构的C-V特性曲线VFB正向漂移,且电流-电压（J-V）曲线的栅极泄漏电流特性和击穿特性均得到改善。相比于未经过退火处理的样品,O2氛围退火处理之后LaxAlyO薄膜的栅极泄漏电流密度减少了接近一个数量级。3.研究了原子层淀积的La2O3界面钝化层的引入对Ge基金属-绝缘体-半导体（MIS）结构界面性能的影响。通过研究结果我们发现,在Al2O3介质层和Ge衬底之间插入的La2O3钝化层会在界面处形成热力学稳定性良好的LaGeOx成分,可以有效抑制GeO2向GeO的解析反应。由于GeO易挥发,挥发之后会在界面处引入缺陷和悬挂键等陷阱。因此,La2O3钝化层与外扩散的Ge原子反应形成的LaGeOx成分对GeO解析的抑制有助于减少栅氧化层中的氧化层陷阱电荷及其与Ge衬底界面处的界面陷阱电荷。得益于此,双向扫描C-V曲线的滞回特性和多频C-V曲线的弱反型区频散特性明显减弱。此外,在引入La2O3钝化层后,栅极泄漏电流密度降低了一个数量级以上,并且获得了更高的击穿场强。4.系统研究了La2O3界面钝化层的厚度对高k栅介质与Ge衬底界面特性的影响。在很薄的范围内（015个ALD循环,厚度约为01.3 nm）,随着La2O3界面钝化层厚度的增加,HfO2/La2O3/Ge结构的表面粗糙度降低,表明所淀积HfO2/La2O3叠层结构的平整性得到改善。界面透射电镜（TEM）扫描结果显示HfO2/Ge结构与HfO2/1.3 nm La2O3/Ge结构中的HfO2薄膜在经过600°C退火处理之后表现出不同的结晶行为,表明15个ALD循环的La2O3钝化层可以有效地抑制Ge原子向栅介质层的扩散。Al/HfO2/La2O3/Ge MIS电容结构的C-V特性曲线表明,La2O3界面钝化层的厚度变化会对MIS电容结构VFB的漂移、双扫C-V曲线的滞回行为和C-V曲线的形状产生影响。随着La2O3界面钝化层厚度增大,HfO2/La2O3堆栈栅介质的k值持续增大。然而,C-V曲线弱反型区的异常驼峰现象及电导法和单频近似法提取的界面态密度(Dit)值变化趋势均表明5个ALD循环的La2O3界面钝化层在界面处引入了更多的缺陷,不利于界面性能的改善。随着La2O3界面钝化层的ALD循环数继续增大,LaGeOx成分对器件界面性能的改善逐渐起主导作用,使Ge基MIS电容器件的C-V特性、栅极泄漏电流特性和击穿特性得到了显着改善。5.以ALD生长的Al2O3/La2O3/Al2O3叠层结构作为阻变功能层,设计了电阻随机存取存储（RRAM）器件。之后研究了Al+注入对RRAM器件电阻开关性能的影响。与未经过Al+注入的对照样品相比,注入了Al+的RRAM器件无需初始化过程,阻变阈值电压分布更为集中,且高低阻态电阻比更大。除此之外,注入Al+器件的电阻开关稳定性和一致性也得到了提高。推测注入Al+的RRAM器件性能得到改善的主要原因是注入的Al+规范了电阻转变过程中Al2O3/La2O3/Al2O3叠层结构中导电细丝形成和断裂的随机性。
赵丽媛[2]（2019）在《二维材料的表面氧化和可控掺杂》文中研究指明集成电路的飞速发展促使半导体材料和工艺不断更新换代,对于MOS器件栅极介质材料也提出了更高的要求,传统的SiO2栅极氧化层已逐渐不能适合器件尺寸缩小的需求的发展,在二维材料表面生长均匀的高k氧化物作为栅氧介质以及二维材料的可控掺杂对于制造基于2D材料的电子和光电设备至关重要。国内外目前制造二维材料场效应管广泛采用的是背栅结构,这种结构使用Si衬底上整个二氧化硅作为栅氧层,存在不利于集成,无法实现可控掺杂,寄生电容较大等问题。而采用基于顶栅结构的二维材料MOS管则面临尺寸减小带来的漏电流大,载流子迁移率小等问题。应对顶栅结构器件性能问题的方法是栅氧层选择HfO2、Al2O3等高k介质。但是,空气接触过渡金属二硫化物（TMD）的表面产生的过渡金属氧化物（TMO）是不均匀的波包状的,导致TMO/TMDs的界面质量较差。现有半导体工艺中制备氧化物薄膜时通常使用PVD、CVD等方法,然而这些方法制备的氧化物与基底界面处存在明显的机械应力,并且在沉积过程中对原子层厚的二维材料会产生不可忽略的晶格损伤。除在二维材料上淀积超薄氧化物薄膜这一难题外,在基于二维材料的器件制备过程中的可控掺杂方面,背栅结构FET结构的器件存在静电调控能力有限等问题。顶栅结构为了提高载流子的迁移率,通常使用h-BN等绝缘的二维材料作为栅氧层。但这种方法存在材料不易获得、薄膜尺寸和质量具有不确定性等问题。本文针对上述两个问题,本文的主要贡献及创新点如下:1.选择HfSe2材料作为本次实验的材料,因其禁带宽度与硅相似且其氧化物具有高介电常数的特性。而直接在HfSe2这种极易在空气中氧化的二维材料上生长栅氧层存在许多困难。本课题利用氧等离子体处理法首先达到清除HfSe2材料表面被空气湿气氧化产生的波包状氧化物的目的。在清除干净HfSe2材料表面氧化物的基础上继续控制氧化,利用等离子体辉光放电过程打开HfSe2样品表面的化学键,生长出对应的晶格匹配的氧化物HfO2。2.我们通过光学显微镜、原子力显微镜、XPS测量谱、激光拉曼图谱测量等多种手段分析证明利用等离子处理HfSe2制备出了致密的、接近原子级平坦的高k HfO2薄膜。通过与空气中自然氧化HfSe2对比,证明利用我们提出的方法制备的HfO2膜还可作为一层有效的钝化保护层,可以防止下方的HfSe2样品继续被空气中的湿气氧化。3.利用插层技术的原理,插入材料与二维材料原子结构相结合而呈现出高导电性、催化效应等独特的性质。我们制备出了新型的离子液插层多层石墨烯的器件结构,实现二维材料的可控掺杂。在偏置电压范围较小的情况下,实现费米能级移动几个eV（大约2|EF|多达2.3eV）的量级,且插层技术的调控可逆,在空气中可以稳定重复实现多次。体现出插层技术掺杂调控的有效性。为二维材料应用与光电子、电子器件提供了一个调控能力更强、性能更好的器件结构的探索。4.我们制备的石墨烯插层器件表现出离子液插层后,表面石墨烯的红外发射率从0.57调整为0.41,相对反射率Rv/R0从1.0增加到1.15,拉曼光谱中G峰出现上移、特征峰强度增强,以及薄层电阻从11Ω/降为4Ω/。这些手段使得插层调控器件展现出较好的电学特性、光学特性以及热学特性。
陈涛[3]（2019）在《面向传感技术的碳基功能薄膜加工工艺与应用研究》文中指出新型碳材料正以其优异的物理化学特性、丰富的自然储量和绿色环保无污染等特点而在科技、经济、军事等方面发挥着越来越重要的作用,石墨烯（Graphene）和类金刚石（Diamond like carbon,DLC）是在机械、汽车、电子、生物和医疗等领域均具有广阔应用前景的两种新型碳基功能薄膜材料。面向现代传感和检测技术,基于碳基功能薄膜的新型传感器具有体积小、响应速度快、检测灵敏度高、加工成本低、生物兼容性好等优点,是未来传感器的重要发展方向之一。目前,基于石墨烯的传感器尚处于起步阶段,石墨烯还不能大批量、低成本的制造,石墨烯转移技术也只适用于小面积的薄膜,传感器的结构尚且存在优化的空间。这些因素使得石墨烯传感器的相关研究成果还基本停留在实验室中,无法走向实际应用。而对于DLC薄膜,尽管已有一些相关的成果得到了应用,但是由于薄膜本身内应力大、导电性差等缺点,DLC薄膜的应用条件和适用范围都受到了极大的限制。因此,深入研究面向先进传感应用的石墨烯和DLC功能薄膜的微纳加工与检测技术,助推其突破当前关键技术瓶颈,对于新型传感器走向实际应用具有积极的意义。本文主要研究工作及结果如下:采用基于铜箔的冷壁化学气相沉积技术制备了石墨烯薄膜,设计和制作了新型石墨烯传感器。首先,采用光刻、磁控溅射和剥离等工艺,在二氧化硅基底上制作了一层厚度为70 nm、尺寸为100μm×100μm的金薄膜作为电极,并在基底和金电极之间溅射了一层10 nm厚的钛薄膜作为粘附层。石墨烯传感器每对电极的间距被设计成两种,分别为30μm和80μm,每对电极之间均由4条相等宽度的石墨烯沟道相连接。采用改良的石墨烯湿法转移技术,成功地将沉积在铜箔上的单层石墨烯转移至目标基底上。采用光刻和等离子体刻蚀等工艺,对转移的石墨烯薄膜图案化,以形成石墨烯沟道。通过光学显微镜和电子显微镜进行表征,两种石墨烯传感器均表现出完整的结构,特别是石墨烯薄膜整体十分平整,几乎没有破洞。最后,使用石墨烯传感器对三种不同浓度的罗丹明B溶液进行了化学检测和分析,结果表明所制备的石墨烯传感器达到了设计要求,在生化检测和传感方面具有良好的应用潜力。为了改善DLC薄膜导电性不佳、膜基结合力较差等问题,开展了对DLC薄膜进行不同浓度氮掺杂的研究。采用闭合磁场非平衡磁控溅射技术,通过在溅射时通入不同流量的氮气,在二氧化硅基底上制备了四种不同氮掺杂浓度的无氢DLC薄膜,溅射时长均为20分钟。使用X射线光电子能谱仪和显微共焦拉曼光谱仪对薄膜的元素含量和化学键架构进行了表征,薄膜的最低含氮量为0,即纯DLC薄膜,最高含氮量达到了23.37%。随着掺氮浓度的增加,DLC薄膜的sp3杂化键含量降低,薄膜的石墨相增加。使用表面轮廓仪对薄膜的厚度及生长速率进行了研究,测得薄膜厚度在180 nm350 nm之间,溅射时通入的氮气流量越大,薄膜的生长速率越快。使用原位纳米力学测试系统测试了薄膜的纳米机械性能,所有薄膜的摩擦系数均小于0.11,随着氮含量的增加,薄膜表面的纳米硬度从15.4655 GPa逐渐降低到了10.1798 GPa。使用原子力显微镜对薄膜表面粗糙度进行了研究,发现所有薄膜的表面均十分平滑,均方根粗糙度都小于1 nm。最后,将四种DLC薄膜制作成电极,使用四探针测试仪测量了薄膜电极的电阻率,结果显示,氮掺杂大幅度降低了DLC薄膜的电阻率。使用电化学工作站研究了薄膜电极在稀硫酸溶液中的电位窗口等相关特性,与常规的玻碳电极相比,氮掺杂DLC薄膜电极的电位窗口、机械特性和生物兼容性等更为出色,这表明了掺氮DLC薄膜电极在高电压的氧化还原反应及生物电极传感等领域具有良好的应用潜力。
韩伟娜[4]（2017）在《电子动态调控时空整形飞秒激光诱导表面微纳结构研究》文中提出随着对材料表面性能要求越来越高,表面微纳结构以其优异的表面光学、机械及生物仿生等性能的提高得以迅猛发展。针对表面微纳结构的制备及调控,已逐步成为国内外诸多领域的研究热点。表面微纳结构加工技术具有多种方法,随着激光技术的发展,尤其是超快激光的出现,推动了表面微纳加工技术的飞速发展。飞秒激光的作用时间、功率密度等趋于极端,使其具有超快、超强的特性。超快特性使得飞秒激光与材料相互作用为一个非平衡过程:飞秒激光脉宽大大短于电子—晶格弛豫时间(10-10-10-12 s),激光的能量吸收在晶格升温前已完成,电子晶格处于非平衡状态,这种非平衡态传热及非热相变极小化了热影响区、裂纹和重铸层等,大大提高了加工质量及精度。超强特性使得飞秒激光与材料相互作用过程不同于传统以热效应为主的连续或长脉冲激光加工,为一个非线性过程,几乎可以加工任何材料。飞秒激光加工的这些独特优势,使其成为表面微纳结构加工领域极具潜力的工具之一。然而,飞秒激光表面微纳结构加工中的激光作用机理及材料演化特性尚且缺乏系统的机理支持,这些作用机理直接/间接影响了表面微纳结构的可控加工,限制了其实际应用的发展。克服这些难点,依赖于对飞秒激光作用过程中材料瞬时局部特性调控和作用机理的深入理解。本课题组提出了基于时空整形的飞秒激光电子动态调控基本思想,通过对飞秒激光在时域或空域上的设计或重整调控瞬时局部电子动态,进而调控材料瞬时局部特性,最终实现加工结果的调控。激光与材料是这一过程中最重要的影响因素,本文基于电子动态调控基本思想,分别从激光和材料角度,对表面微纳结构形成机理及调控机制进行了探索:1)深入研究了表面波纹结构形成机理,揭示了表面波纹结构加工规律和调控机制,在此基础上,创新性的通过对时域整形飞秒激光脉冲序列的设计,实现了表面波纹结构的主动调控,为表面波纹结构的可控制造和应用提供了有力的技术和理论支撑;2)创新性的提出了两种飞秒激光空间整形新方法—基于方孔菲涅尔衍射效应和双波长色散效应空间整形新方法,分别实现了表面微纳结构形态及排列方式的综合调控和表面等离子体纳米结构的可控制备,进一步拓宽了表面微纳结构的可控加工,并揭示了激光作用机理;3)提出材料晶向对表面微纳结构烧蚀特性的控制,首次揭示了材料特性晶格结构对表面微纳结构烧蚀特性的影响机制。论文的主要创新性工作内容包含以下几个方面:基于飞秒激光加工非金属材料过程中表面等离子体（SPP）激发、传播的原理和特点,提出光栅辅助SPP耦合和定向散射机理,实现了偏振选择性飞秒激光诱导晶硅表面波纹结构几何形态的连续调控。研究了不同能量激发产生的表面微纳结构几何形态随激光偏振态的变化,展示了SPP激发及散射效应在不同微纳结构形态形成过程中的作用,为电子动态调控实现表面微纳结构的主动调节提供了理论和实验依据。在此基础上,基于电子动态调控基本思想采用时域整形飞秒激光双脉冲序列,通过改变脉冲延迟,对自由电子的激发和复合进行调控,进而调控SPP的激发和散射,实现了飞秒激光诱导表面波纹结构几何形态各向异性的任意调控。针对波纹结构几何形态各向异性的调控实现了扫描直写波纹线线宽及波纹结构的形成及连续性调控,为大面积波纹结构的高效制备提供了有力的技术支撑。对各向异性功能性表面的制备进行了初步探索。基于方孔菲涅尔衍射效应,提出了辅助方孔微结构实现飞秒激光空间分布整形方案,克服了目前飞秒激光诱导表面微纳结构研究中仅对其形态或排列的单一控制,实现了其形态及排列的综合调控。基于表面微纳结构形成的阈值效应,实现了表面微纳结构形态的调控;基于表面波纹结构形成过程中SPP激发及散射原理,研究了辅助微结构飞秒激光直写表面波纹线的形成机理;对动态直写过程中,改变扫描速度控制激光空间分布实现微纳结构排列方式的调控进行了实验探索;特别,对于辅助微纳结构后的附加效应:烧蚀增强效应及烧蚀特性偏振依赖效应进行了研究,进一步揭示了材料的烧蚀机理及表面波纹结构的形成机理。基于不同波长在光学元件中的色散效应,提出了基于双波长飞秒激光脉冲空间整形表面微纳结构加工方法,对其实施原理及特性进行了实验和理论研究。基于此方法,实现了金膜表面类等离子体透镜圆环微结构的加工,并对其SPP激发、传播及聚焦进行了实验研究及分析。针对传统纳米结构加工方法的工序复杂、耗时及效率低等缺点,本文提出了基于双波长飞秒激光空间整形单步、无掩膜方法加工半导体/金属表面等离子体纳米结构。通过加工参数及薄膜厚度的调节实现了表面等离子体纳米结构的形态（结构及大小）调控,实现了表面等离子体结构的多样化、灵活性、高效制备,并对其光学性质进行了探索,在生物传感、太阳能电池等领域具有广泛的应用前景。基于非金属材料在飞秒激光作用下光电离过程中约化电子质量随晶向变化的特点,提出晶体材料在飞秒激光作用下光电离的晶向依赖性机理。在此基础上,提出了基于材料特性,晶向变化的烧蚀特性调控方案,针对具有金刚石晶格结构的非金属材料表面烧蚀特性进行了理论与实验研究。研究了不同晶向材料表面烧蚀特性随晶向改变表现出的偏振依赖性;研究了材料晶格结构对烧蚀特性偏振依赖性的作用;探讨了随入射激光能量变化,光电离与碰撞电离对材料烧蚀特性的作用。最后,综合表面波纹结构产生过程中的SPP激发及散射特性和材料晶向特性,对表面波纹结构的形成及连续性进行了探索,进一步揭示了表面波纹结构形成过程的激光作用机理及材料演化过程,提高了大面积、均匀、一致性表面波纹结构加工的可控性及高效性。
钱晟一[5]（2016）在《基于纳米线的高性能径向结硅基薄膜太阳能电池技术研究》文中研究说明纵观人类文明的发展历史,科技和工业的进步总是伴随着能源的不断消耗和环境的日益污染。一方面化石原料的过度开采与使用,使得能源短缺的问题越来越不可忽视,可持续性替代能源的寻找与研究迫在眉睫。另一方面,石油煤炭等传统能源频繁使用也带来了温室效应、植被减少、水土污染、大气污染等一系列环境问题,困扰人们生活与健康。当前,风能、水能、太阳能、生物能都是得到大量研究和发展的可再生能源。按照国际能源署（IEA）的预测,全球可再生能源发电量在全球总发电量的占比在2030年时有望提高至33%,而太阳能作为可再生能源的重要组成部分,因其分布广泛、取之不竭、安全可靠、环境友好、没有污染等优势,已经成为了各国竞相发展的热点。其中硅基材料太阳能电池占据了光伏市场九成以上的份额,而非晶硅薄膜电池又因为成本低廉、可大规模生产、可分布式应用等优点,在诞生之初就受到了广泛的关注。然而,非晶硅薄膜电池相对较低的转换效率及光致衰减等缺陷大大限制了其应用。为此,人们对改善非晶硅薄膜电池性能做了大量的努力与尝试,本文利用纳米线结构构建了径向结非晶硅薄膜电池,充分发挥了径向结结构“陷光效应”、共振耦合、降低衰减等优势,从实验探索和理论模拟两个角度研究了径向结薄膜电池的性能优化问题,并对新材料与新结构在电池技术中的应用做了初步探索。本论文具体的创新点如下:一、硅基纳米线是我们研究径向结非晶硅薄膜太阳能电池的结构基础。我们研究了在PECVD系统中采用气-液-固（VLS）生长原理用低熔点金属Sn诱导生长竖直硅纳米线的工艺。系统性地摸索了H2处理温度、H2处理时间、Sn薄膜厚度、生长时间、掺杂等实验参数对纳米线形貌的影响。最终,我们能稳定制备约1.7μm长、底部直径40nm,顶部直径约20nm的p型竖直硅纳米线。二、利用形貌可控的竖直硅纳米线制备出径向结硅基薄膜太阳能电池,研究了晶硅/非晶硅掺杂浓度、吸收层厚度、发射极厚度以及退火对径向结非晶硅薄膜电池性能的影响。在实验室内我们获得了稳定转化效率8%以上的单结径向结硅基薄膜太阳能电池,同时开压接近0.8V,填充因子约为66%。基于实验中较为成熟的单结径向结薄膜太阳能电池技术,我们首次提出了叠层径向结电池的概念,通过引入禁带宽度更小的nc-Si:H吸收层拓宽电池吸收谱,利用有限元分析方法在COMSOL中对叠层结构模拟找到最优化条件下的匹配短路电流值为14.2mA/cm2,其中昂贵的nc-Si:H层厚度仅需120nm,远低于平面结构中的1-3 μm。三、为了配合研究叠层径向结太阳能电池技术,我们还首次制备了非晶硅锗径向结电池,研究了不同硅锗比例对太阳光谱的吸收响应以及对电池性能的影响,成功把非晶锗硅薄膜的禁带宽度调节到1.2eV左右,制备获得的径向结非晶锗硅薄膜太阳能电池的开压约为0.6V,但短路电流为17.4mA/cm2,吸收谱拓宽到900nm以上,初始转换效率为4.8%。四、我们还尝试了一种新型的三维结构制备技术,直接用热退火的方式制备的均匀且笔直的P型Cu0纳米线阵列作为三维框架,获得的径向结非晶硅电池也有超过0.7V的开压,提供了新的研究思路。
许杰[6]（2015）在《微观尺度下纳米硅材料的载流子输运特性和掺杂效应研究》文中研究表明纳米硅（nc-Si）薄膜作为一种新型的纳电子和光电子材料,无论是在基础理论方面还是在器件应用方面都有着重要的研究意义与价值。其在硅基单片光电集成、非易失性浮栅存储器和新一代薄膜太阳能电池等领域已显示出良好的应用前景,有的已步入了实用化阶段,因此引起了国际上的广泛关注与兴趣。通过对纳米硅能带结构的调控,基于其所具有的量子尺寸效应、库仑阻塞效应及表面效应等特性,可以获得体硅材料所不具有的性质,提高相应器件的性能。对于半导体纳电子与光电子器件而言,对载流子的电学输运性质的深入研究和理解是进一步提高器件性能的关键与基础,特别是对于纳米硅量子点器件而言,给出其在微观尺度下的载流子注入、输运和复合等物理过程的信息尤为重要。本论文就是针对这一课题,利用扫描探针显微技术,包括开尔文探测（KFM）、静电力探测（EFM）和导电性探测（CAFM）等手段,在纳米尺度下研究了纳米硅材料在不同条件下的表面电势变化、微观电流-电压特性等性质,基于所制备的纳米硅器件结构提出了相应模型,并通过静电场分析建立了在KFM模式下得到的纳米硅材料的表面电势与纳米硅中电荷面密度之间的定量解析关系,进而深入研究了本征与掺杂纳米硅量子点的电荷注入、存储及迁移等过程。本论文取得的主要成果和创新点如下:1.利用KFM探针在不同偏压下,对准分子脉冲激光晶化形成的SiC/nc-Si/SiC浮栅结构注入了电子或空穴,观测到注入电荷所引起的样品表面电势的不同变化,基于纳米硅浮栅器件结构提出了相应模型,通过对此结构中静电场的分析建立了表面电势与注入电荷面密度之间的解析关系,构建了 一种在纳米尺度下研究载流子注入特性的定量研究方法。这一测试和分析方法能够用于研究各种不同浮栅结构的电荷注入特性。2.利用KFM和CAFM技术,对纳米硅浮栅结构中注入电荷的存储特性和微观输运特性进行了系统研究。发现在SiC/nc-Si/SiC结构中,注入电子与空穴的面密度在1010-1011 e/cm2左右,这与纳米硅面密度相当,说明了平均而言一个纳米硅中只能注入一到两个载流子。同时,还发现空穴的注入数目与保存时间均大于电子,这可以归结为Si/SiC体系中空穴（价带）的势垒高度大于电子（导带）的势垒高度这一原因。进而利用CAFM技术得到该结构的电流-电压特性,发现载流子输运符合FN量子隧穿模型,而通过参数拟合得到的空穴与电子的有效势垒高度比为φBh/φBe=1.4,这与KFM的结果分析相一致。同时,从实验上发现在纳米硅浮栅结构中,载流子向硅衬底的泄漏是影响其保存时间的重要因素。3.利用KFM技术系统研究了不同衬底类型对纳米硅浮栅结构的电荷注入和保持特性的影响,发现纳米硅浮栅结构中电子的注入和保持特性受衬底的影响显着,在n-Si衬底上具有更小的正向开启电压,所以电子在注入的同时就会发生泄漏,而在p-Si衬底上电子的保持时间更短。进一步地,我们采用EFM技术对p-Si衬底样品的微观电荷注入特性进行了研究分析,并借助平板电容模型定量计算出了注入的电子和空穴的面密度,获得了与KFM测试相类似的结果。通过对比EFM和KFM的测试原理,认为EFM图像的分辨率优于KFM,这是因为KFM和EFM分别对应静电场和静电场梯度的测量,但从构建分析模型的角度考虑,KFM模型对测试信号和注入电荷之间定量关系的表述比EFM模型的表述更加精确。为了进一步对比不同表征技术的不同特点,我们又利用常规的高频电容-电压谱对纳米硅浮栅结构的电荷注入特性进行了研究,发现其推导出的注入电荷面密度与EFM的结果相近,但均高于KFM的计算结果,提出了 KFM测试中的侧壁电容效应是引起这一偏差的重要原因。4.使用激光诱导晶化技术制备了磷（P）或硼（B）掺杂的纳米硅材料,利用KFM技术研究了掺杂对纳米硅表面电势的影响,进而探讨了在纳米硅中有效掺杂的可能性。在实验上发现了 P掺杂纳米硅在n-Si衬底上的KFM信号与本征纳米硅样品类似,说明此时P并未形成有效的掺杂,费米能级仍基本在禁带中央。在经过700℃短时间热退火后,样品的KFM信号显示出P原子有可能掺入到纳米硅中形成有效掺杂,使费米能级发生移动,并导致电荷在纳米硅与衬底之间发生迁移,从而引起了 KFM信号的变化。而对B掺杂的研究则表明其与P具有不同的掺杂行为,B原子在激光晶化过程中就能进入纳米硅中形成有效掺杂。根据这些实验结果,我们提出了相应的电容模型,估算出有效的B掺杂浓度,发现其不到气相标称掺杂浓度的1%,说明对于纳米硅而言,很难形成有效掺杂,大部分B杂质原子可能留在非晶基质中。
黄俊[7]（2009）在《PECVD制备a-SiC:H薄膜及激光退火研究》文中研究说明碳化硅（SiC）材料由于具有禁带宽度大、电子饱和漂移速度高、电子迁移率高、临界击穿电场高、热导率高、介电常数小、化学稳定性好等优良的物理化学性质,成为制备高温、高频、大功率及抗辐照的半导体器件的优选材料。本文介绍了碳化硅薄膜的制备方法、实验测量及激光退火研究。本文首先利用等离子增强化学气相沉积（PECVD）方法在P型Si（100）衬底上生长氢化非晶碳化硅（a-SiC:H）薄膜,制备的薄膜表面均匀平整,结构致密,且与衬底粘附性好。通过改变PECVD的淀积温度和射频功率这两个参数,来分析不同工艺条件对a-SiC:H薄膜的影响。研究表明提高淀积温度,可使薄膜生长速率降低,折射率增大,结晶度提高,氢含量降低;增大射频功率,可使薄膜生长速率提高,Si-C键增加,但薄膜折射率变化小,且氢含量也有所增加。此外,还发现薄膜的Si/C组分受淀积温度和射频功率的影响较小。接着采用氟化氪（KrF）准分子脉冲激光对a-SiC:H薄膜进行激光退火。研究表明选用合适能量密度的激光退火能够实现a-SiC:H薄膜的结晶化和去氢化,且结晶度随着入射激光能量密度的增大而提高;当入射能量密度超过200mJ/cm2时,薄膜表面开始出现传质现象和表面波纹现象,激光退火使薄膜发生相变,结晶过程为液相结晶;当入射能量密度达到400mJ/cm2时,薄膜液相结晶过程显着加剧;经过一定脉冲数的激光退火后,增加脉冲数对薄膜结晶及去氢的作用较小,脉冲数对薄膜结晶化和去氢化的影响存在一个阈值。通过比较激光退火和常规热退火,发现当薄膜较厚时,经过常规热退火后,薄膜损伤严重,而激光退火后的薄膜表面较为完整。激光退火时薄膜通过传质现象和表面波纹现象释放应力,表面损伤小于常规热退火。同时,激光退火实现了液相结晶过程,相对于常规热退火的固相结晶过程,能够更为有效地提高薄膜的结晶质量;但激光脉冲作用时间短,去氢化效果不如常规热退火。
孙柏[8]（2007）在《PLD技术制备ZnO薄膜及其结构和发光性质研究》文中认为ZnO是一种纤锌矿结构的宽禁带半导体材料，室温下的禁带宽度约为3.37eV，具有优异的光学和电学特性，在透明导电薄膜，表面声波器件、气体传感器和光电器件等方面有着广泛的应用，尤其是高质量ZnO薄膜的室温紫外受激发射的实现，使其成为当前的研究热点。本论文利用PLD技术在Si，SiC，Al2O3衬底上制备了ZnO薄膜，并对工艺进行优化，利用一些常规测试方法和同步辐射实验技术研究了不同生长条件对PLD技术制备的ZnO薄膜结构，光学和电学性质的影响。主要的研究工作及结果如下：1．在Si衬底上ZnO薄膜的生长及其结构和发光性质的研究利用PLD方法，在Si衬底上制备出了单一取向的ZnO薄膜，研究了衬底温度，氧气氛，激光能量和脉冲频率等生长条件对ZnO薄膜的结晶质量的影响，分析了这些影响产生的原因，并利用优化的生长条件制备出了高质量的ZnO薄膜，其（002）峰双晶摇摆曲线的半高宽为1.3°。利用同步辐射XAFS和XPS研究了两个不同衬底温度下（300℃，500℃）生长的ZnO薄膜的局域结构以及薄膜表面元素的化学态和相对含量。研究结果表明，500℃生长的薄膜的结晶质量要好于300℃生长的样品，但500℃生长的薄膜中的O／Zn比却小于300℃生长的薄膜。利用GID研究了薄膜内部不同深度的晶格驰豫过程，结果显示随着X射线探测深度从靠近薄膜表面增加到薄膜与衬底的界面处，两个样品a方向的晶格常数都减小，这说明薄膜内部的应变是不均匀的。PL谱结果表明，ZnO薄膜的紫外发射与它的晶体质量有着非常密切的关系。在用同步辐射作激发源的低温下的光致发光谱中，发现了发光中心位于430nm的紫光发射，我们认为该发射与存在于ZnO—ZnO晶粒间界的界面势阱所引起的界面缺陷能级到价带的跃迁有关，这个界面势阱可能起源于Zn填隙。2．Mn掺杂对ZnO薄膜结构和光学性质的影响利用PLD方法在Si（111）衬底上生长出了Mn掺杂的c轴高度取向的ZnO薄膜。光致发光（PL）结果显示了Mn的掺杂引起了薄膜的带边发射蓝移，强度减弱，紫光发射几乎消失，但绿光发射增强。利用XRD，XAFS，XPS和Raman等实验技术对Mn掺杂的ZnO薄膜的结构进行了研究。XRD和XAFS结果表明Mn进入了ZnO的晶格，处在Zn2+的替代位置形成了Zn0.9Mn0.1O合金薄膜，XAFS和XPS结果从实验上证实了Mn是以+2价的价态存在的，这就导致了掺Mn以后的薄膜带隙变大，在发光谱中表现为带边发射的蓝移。Raman结果表明Mn的掺入对薄膜的晶格振动产生了一定的影响，Zn0.9Mn0.1O合金薄膜与衬底之间的应力要比未掺杂的ZnO薄膜的大。由于掺入的Mn4+与薄膜中的填隙Zn反应自身变为Mn2+，导致薄膜的结晶性变差，薄膜中的填隙Zn减少，O空位增多，引起带边发射和紫光发射减弱，绿光发射增强。3．在SiC或以SiC为缓冲层的Si上生长ZnO薄膜及ZnO／SiC界面研究采用以MBE方法在Si衬底上生长的3C—SiC作为过渡层，利用PLD方法制备了高度c轴取向的ZnO薄膜，研究了衬底温度，氧分压对ZnO薄膜的结晶质量的影响，并分析了产生这些影响的原因。通过对PLD方法的工艺优化，在6H-SiC单晶衬底上制备出了高质量的ZnO薄膜，X射线双晶摇摆曲线结果显示其（002）衍射峰的半高宽仅为0.47°。同步辐射掠入射X射线衍射结果表明该ZnO薄膜和衬底之间的平行于衬底表面a轴方向的实际的晶格失配度仅为5.84％，并且利用X射线Φ扫描技术观察到了该ZnO薄膜（110）等效晶面的六重对称性。由此说明，我们已成功地在6H—SiC单晶衬底上制备出单晶ZnO薄膜。此外，我们还以Si衬底上原位生长的SiC和石墨作为过渡层，利用PLD方法制备ZnO薄膜。通过其电学特性的研究表明，SiC和石墨过渡层的使用，可以极大的提高ZnO和Si衬底组成的p—n结的Ⅰ—Ⅴ特性。利用SRPES和XPS的价带谱和芯能级谱技术，研究了金属Zn在SiC表面的吸附和热氧化过程以及ZnO／SiC异质界面的形成和结构。研究结果表明，在SiC表面沉积金属Zn的初始阶段，Zn可以与SiC衬底表面残留的氧结合。随着Zn覆盖度的增加，表面具有金属特性。在氧气氛中，氧可能会以分子的形式吸附在Zn表面，但也可能与Zn成键或化合。在氧气氛中180℃的温度退火后，一部分Zn被氧化形成ZnO，还有少量Zn因受到热蒸发而逸出表面。在氧气氛中600℃温度退火后，形成的ZnO会阻止金属Zn逸出表面，覆盖的金属Zn全部被氧化而生成ZnO。而在氧气氛中退火时，衬底也会发生轻度氧化，从而导致在ZnO／SiC界面处存在一层很薄的Si的氧化层。根据得到的光电子能谱的实验结果，计算出用Zn热氧化方法形成的ZnO／SiC异质结的价带偏移为1.1eV。4．在Al2O3上生长ZnO薄膜及其界面结构的研究在Al2O3衬底上，利用PLD方法在不同的衬底温度和不同的氧分压下生长了高度c轴取向的ZnO薄膜。XRD和RHEED结果显示了衬底温度和氧分压对ZnO薄膜的生长模式和结晶质量有很大的影响。X射线双晶摇摆曲线结果显示利用PLD方法以Al2O3为衬底，在优化的条件下制备的ZnO薄膜的（002）衍射峰的半高宽仅为0.46°，已经达到了单晶水平。同步辐射掠入射X射线衍射结果显示，随着X射线穿透深度从薄膜表面增大到薄膜和衬底的界面处，450℃和650℃生长的ZnO薄膜的a方向的晶格常数明显增加，而750℃的ZnO薄膜的a方向的晶格常数却略微减小，这说明衬底温度对ZnO薄膜内部不同深度的晶格驰豫有很大的影响。同步辐射掠入射X射线反射结果显示650℃，0.13Pa条件下生长的ZnO薄膜的厚度为46.2nm，表面粗糙度为0.63nm，薄膜与衬底界面的粗糙度为1.41nm。
王建军[9]（2007）在《铝诱导法制备多晶硅薄膜研究》文中进行了进一步梳理多晶硅薄膜在长波段具有高光敏性，对可见光能有效吸收，又有与晶体硅一样的光照稳定性，所用材料价格低廉，被公认为是高效率和低功耗的光伏材料，在太阳能电池、传感器、液晶显示、薄膜晶体管和大规模集成电路等领域得到广泛的应用。制备多晶硅薄膜的方法中，金属诱导晶化法制备多晶硅薄膜具有晶化时间短、温度低、制得的硅晶粒尺寸大的优点，因此金属诱导晶化越来越受到人们的关注，目前用得最多的是铝诱导晶化（Aluminum induced crystallization：AIC）法。本文采用glass／Al／（a-Si∶H）结构，用铝诱导晶化法制备多晶硅（p-Si）薄膜，利用X射线衍射（XRD）光谱、拉曼（Raman）光谱、扫描探针显微镜（SPM）等研究了铝诱导晶化过程中各种因素对多晶硅薄膜结构及其性质的影响，得出的结论主要如下：1．在热蒸发镀铝膜的过程中，蒸发速率越大，衬底温度越高，铝膜晶粒越大，在相同的条件下得到的硅晶粒越大；2．在PECVD过程中，衬底温度越高，有利于薄膜的生长、均匀性及晶化率的提高，反应中SiH4浓度和射频功率都存在一个最优值；3．在退火过程中，退火时间越长薄膜晶化率越大，晶粒越大；退火温度越高晶化率和光吸收系数越大；在氢气气氛中退火得到的硅晶粒比在氮气气氛中退火得到的硅晶粒大；4．在沉积非晶硅薄膜之前铝膜被空气氧化，氧化铝膜越厚，Al、Si原子的互扩散越难，非晶硅膜中的Al浓度及铝膜中的Si浓度越小，使硅的成核密度小，可得到尺寸大的硅晶粒；反之，氧化膜越薄，硅的成核密度越大，会生成尺寸小的硅晶粒；5．铝膜与非晶硅膜的厚度存在一个最优化的比例，当铝膜与非晶硅膜的厚度比为1∶1时，得到的多晶硅薄膜的晶化效果是最好的；6．单晶硅衬底上沉积的硅薄膜最易晶化，其次是玻璃衬底。
杨晟[10]（2006）在《金属诱导非晶硅薄膜低温晶化研究》文中指出太阳能是人类取之不尽、用之不竭的可再生能源,也是清洁、不产生任何环境污染的能源。多晶硅薄膜在长波段具有高光敏性,对可见光能有效吸收,且具有与晶体硅一样的光照稳定性,被公认为高效、低耗的最理想的光伏器件材料。多晶硅薄膜太阳能电池兼具单晶硅和多晶硅体电池的高转换效率和长寿命等优点,成为薄膜太阳能电池的主攻方向。 深入研究了在玻璃衬底上等离子体增强化学气相沉积（PECVD）非晶硅薄膜的工艺条件对材料的微观结构和电性能的影响,实验结果表明,反应气体流量比（H2/SiH4）较小,辉光功率较大,成膜压力较大以及较高的玻璃衬底温度都有利于提高非晶硅薄膜在可见光波段的吸收率。所制备的非晶硅薄膜在可见光波段吸收系数最高可达8.5×105cm-1,可用于制备非晶硅薄膜太阳能电池有缘吸收层。 Poly-Si薄膜采用金属诱导晶化法制备。研究了制备Poly-Si薄膜的金属诱导技术和其工艺条件对Poly-Si薄膜的微观结构及光电性能的影响。利用该技术成功地制备出致密性好、晶粒尺寸小且分布均匀的Poly-Si薄膜,并对Poly-Si薄膜的性能进行了测试。实验结果表明,较高的的晶化温度（<600℃）,相对较厚的铝膜厚度,较长的晶化时间以及Al/a-Si:H/Glass结构均有利于金属铝诱导非晶硅薄膜的晶化。非晶硅薄膜开始转化为多晶硅薄膜的晶化温度最低可为450℃,晶化时间最短可为20min。 初步探讨了金属镍诱导非晶硅薄膜晶化的影响,通过对比研究得出,金属镍诱导非晶硅薄膜晶化的效果较金属铝诱导的差,因此选择金属铝做为非晶硅薄膜的诱导金属更为合适。
二、激光诱导等离子体淀积薄膜过程的研究（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、激光诱导等离子体淀积薄膜过程的研究（论文提纲范文）
（1）原子层淀积La基高介电常数薄膜的栅介质与阻变特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 高k栅介质材料研究进展 |
| 1.3 La基高介电常数薄膜的栅介质应用 |
| 1.4 La基高介电常数薄膜的Ge表面钝化应用 |
| 1.5 La基高介电常数薄膜的阻变特性 |
| 1.6 本文研究的主要目的和内容 |
| 第二章 La基高介电常数薄膜制备方法及性能表征技术 |
| 2.1 常用高k栅介质薄膜制备方法 |
| 2.1.1 物理气相淀积 |
| 2.1.2 化学气相淀积 |
| 2.2 原子层淀积技术 |
| 2.2.1 ALD技术简介 |
| 2.2.2 ALD设备简介 |
| 2.2.3 ALD制备薄膜工艺流程 |
| 2.2.4 ALD技术的主要技术参数 |
| 2.3 高k薄膜性能表征技术 |
| 2.3.1 椭圆偏振光谱 |
| 2.3.2 X射线光电子能谱 |
| 2.3.3 原子力显微镜 |
| 2.3.4 透射电子显微镜 |
| 2.3.5 能量色散X射线光谱 |
| 2.3.6 电学特性表征 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 La基氧化物薄膜栅介质应用特性研究 |
| 3.1 不同氧化剂淀积的La_xAl_yO薄膜与Si衬底能级特性 |
| 3.1.1 实验样品制备及其性能评估方案 |
| 3.1.2 La_xAl_yO/Si能级特性分析 |
| 3.1.3 La_xAl_yO薄膜化学键合状态分析 |
| 3.1.4 Si衬底上La_xAl_yO薄膜电学特性分析 |
| 3.2 不同氧化剂淀积的La_xAl_yO薄膜与Ge衬底能级特性 |
| 3.2.1 实验样品制备及其性能评估方案 |
| 3.2.2 La_xAl_yO/Ge界面处化学键合状态分析 |
| 3.2.3 La_xAl_yO薄膜/Ge能级特性分析 |
| 3.2.4 Ge衬底上La_xAl_yO薄膜电学特性分析 |
| 3.3 退火氛围对La_xAl_yO薄膜与Ge衬底界面质量的影响 |
| 3.3.1 样品制备与测试方案 |
| 3.3.2 La_xAl_yO薄膜与Ge衬底界面处化学状态分析 |
| 3.3.3 Al/La_xAl_yO/Ge MIS电容C-V特性分析 |
| 3.3.4 La_xAl_yO薄膜J-V特性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于La_2O_3 薄膜的Ge表面钝化研究 |
| 4.1 La_2O_3 界面钝化层对Al_2O_3/Ge界面特性的改善 |
| 4.1.1 实验样品制备及其性能评估方案 |
| 4.1.2 Al_2O_3 薄膜与Al_2O_3/La_2O_3 叠栅结构与Ge界面处化学键分析 |
| 4.1.3 La_2O_3 界面钝化层对Ge衬底表面粗糙度的影响 |
| 4.1.4 La_2O_3 界面钝化层对Ge基 MIS器件C-V和 G-V特性的影响 |
| 4.1.5 La_2O_3 界面钝化层对Ge基 MIS器件电学特性改善机理分析 |
| 4.1.6 La_2O_3 界面钝化层对Ge基 MIS器件栅极泄漏电流特性的影响 |
| 4.2 不同厚度的La_2O_3 界面钝化层对HfO_2/Ge界面特性的影响 |
| 4.2.1 实验样品制备及其性能评估方案 |
| 4.2.2 HfO_2/La_2O_3 叠栅结构与Ge衬底界面处化学状态分析 |
| 4.2.3 HfO_2/La_2O_3 叠栅结构与Ge衬底界面微结构 |
| 4.2.4 HfO_2/La_2O_3 叠栅结构表面形貌 |
| 4.2.5 HfO_2/La_2O_3 叠栅结构的C-V和 G-V特性 |
| 4.2.6 HfO_2/La_2O_3 叠栅结构的栅极泄漏电流特性 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 La基高介电常数薄膜的阻变特性研究 |
| 5.1 阻变存储器基础知识 |
| 5.1.1 阻变存储器的性能参数 |
| 5.1.2 阻变存储器的电阻转变机制 |
| 5.1.3 阻变存储器性能优化方案 |
| 5.2 Al~+注入对Al_2O_3/La_2O_3/Al_2O_3 叠层结构阻变特性的改善 |
| 5.2.1 实验样品制备及其性能评估方案 |
| 5.2.2 Al_2O_3/La_2O_3/Al_2O_3 叠层结构物相分析 |
| 5.2.3 Al_2O_3/La_2O_3/Al_2O_3 叠层结构RRAM器件典型开关周期 |
| 5.2.4 Al_2O_3/La_2O_3/Al_2O_3 叠层结构RRAM器件性能分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）二维材料的表面氧化和可控掺杂（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 二维材料简介 |
| 1.2 二维材料的分类及化学组成 |
| 1.2.1 石墨烯等单元素二维材料 |
| 1.2.2 过渡金属硫族化合物 |
| 1.2.3 其他二维材料 |
| 1.3 二维材料的制备方法 |
| 1.3.1 机械剥离法 |
| 1.3.2 化学气相淀积法 |
| 1.3.3 二维材料的转移方法 |
| 1.4 典型二维材料的性质 |
| 1.4.1 石墨烯的性质 |
| 1.4.2 过渡金属硫族化合物的性质 |
| 1.5 二维材料研究现状及面临挑战 |
| 1.5.1 二维材料工艺国内外研究现状 |
| 1.5.2 二维材料工艺发展面临的挑战 |
| 1.6 本论文研究内容简介 |
| 1.6.1 二维材料的表面氧化 |
| 1.6.2 二维材料的可控掺杂 |
| 1.6.3 本论文结构安排 |
| 第二章 HfSe_2表面氧化生成HfO_2 |
| 2.1 HfO_2的结构与性质 |
| 2.2 HfSe_2的结构与性质 |
| 2.2.1 HfSe_2的原子结构及性质 |
| 2.2.2 HfSe_2在空气中的不稳定性 |
| 2.3 常见的薄膜淀积方法 |
| 2.3.1 物理气相沉积 |
| 2.3.2 化学气相淀积 |
| 2.3.3 原子层淀积 |
| 2.4 等离子体处理法 |
| 2.4.1 氧等离子处理原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 HfO_2薄膜的表征验证 |
| 3.1 光学显微镜形貌表征 |
| 3.2 原子力显微镜表征 |
| 3.3 拉曼光谱表征 |
| 3.4 X射线光电子能谱分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 石墨烯插层器件的制备 |
| 4.1 石墨烯器件 |
| 4.1.1 石墨烯场效应管 |
| 4.1.2 石墨烯超级电容器 |
| 4.2 插层技术的原理及应用 |
| 4.2.1 插层技术的原理 |
| 4.2.2 插层技术的应用 |
| 4.3 多层石墨烯插层器件制备 |
| 4.3.1 多层石墨烯的制备 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 石墨烯插层器件的测试 |
| 5.1 透过和反射的表征 |
| 5.1.1 透过情况表征 |
| 5.1.2 表面反射率表征 |
| 5.2 拉曼光谱表征 |
| 5.3 红外热成像表征 |
| 5.4 电学特性表征 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 论文的主要贡献和结论 |
| 6.2 工作中的不足及展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（3）面向传感技术的碳基功能薄膜加工工艺与应用研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 碳基薄膜材料 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 研究目的与主要内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 薄膜的加工工艺及其表征方法 |
| 2.1 薄膜的加工工艺 |
| 2.1.1 化学气相沉积 |
| 2.1.2 物理气相沉积 |
| 2.1.3 其他加工工艺 |
| 2.1.4 薄膜的掺杂工艺 |
| 2.2 石墨烯薄膜的制备 |
| 2.3 类金刚石薄膜的制备与掺杂 |
| 2.4 薄膜特性的表征方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 石墨烯传感器的研究 |
| 3.1 石墨烯传感器的设计 |
| 3.2 传感器的制备工艺流程 |
| 3.2.1 电极的制作 |
| 3.2.2 石墨烯的转移 |
| 3.2.3 石墨烯沟道的制作 |
| 3.3 传感器的特性表征与分析 |
| 3.3.1 形貌结构的表征与分析 |
| 3.3.2 电学特性的测试与分析 |
| 3.4 传感器检测应用的初步探究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 氮掺杂类金刚石薄膜电极的研究 |
| 4.1 薄膜电极的设计与制备 |
| 4.2 氮掺杂对薄膜特性的影响 |
| 4.2.1 薄膜的基本特性 |
| 4.2.2 薄膜的机械性能测试与分析 |
| 4.2.3 薄膜的结构测试与分析 |
| 4.3 氮掺杂对薄膜电极性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 有待解决的问题及下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 |
| B.作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| C.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（4）电子动态调控时空整形飞秒激光诱导表面微纳结构研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 表面微纳结构研究意义 |
| 1.2 表面微纳结构加工技术概况 |
| 1.2.1 “自上而下”(Top-Down)法 |
| 1.2.2 “自下而上”(Bottom-Up)法 |
| 1.3 飞秒激光微纳加工技术 |
| 1.3.1 飞秒激光加工原理 |
| 1.3.2 飞秒激光加工优势 |
| 1.4 飞秒激光诱导表面微纳结构研究现状 |
| 1.4.1 主要应用 |
| 1.4.2 研究进展 |
| 1.5 本论文研究思路 |
| 1.5.1 现有问题 |
| 1.5.2 研究内容安排 |
| 第2章 飞秒激光脉冲序列诱导晶硅表面周期结构形态调控 |
| 2.1 飞秒激光诱导晶硅表面周期结构基本实验探索 |
| 2.1.1 低能量下晶硅表面微纳结构随入射脉冲个数演化过程 |
| 2.1.2 高能量下晶硅表面微纳结构随入射脉冲个数演化过程 |
| 2.2 光栅辅助SPP定向散射波纹结构偏振依赖性研究 |
| 2.2.1 光栅辅助SPP定向散射原理 |
| 2.2.2 静态:波纹结构各向异性几何形态调控 |
| 2.2.3 动态:扫描直写波纹线各向异性调控 |
| 2.3 双脉冲飞秒激光调控波纹结构偏振依赖性 |
| 2.3.1 方法的提出 |
| 2.3.2 静态:双脉冲间隔调控晶硅表面波纹结构形态 |
| 2.3.3 动态:双脉冲间隔调控不同扫描方向线宽各向异性 |
| 2.4 各向异性功能性表面微透镜制备 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 辅助微结构空间整形飞秒激光诱导表面微纳结构形态及排列调控 |
| 3.1 辅助微结构调控飞秒激光诱导表面微纳结构 |
| 3.1.1 实验设计 |
| 3.1.2 方孔大小对飞秒激光诱导表面微纳结构的调控 |
| 3.1.3 扫描速度对飞秒激光诱导表面微纳结构的调控 |
| 3.2 辅助微结构飞秒激光诱导表面微纳结构烧蚀特性研究 |
| 3.2.1 烧蚀增强效应 |
| 3.2.2 烧蚀偏振依赖性效应 |
| 3.2.3 激光偏振方向对波纹线结构方向选择的影响 |
| 3.3 微结构对表面微纳结构周期性排列调控的机理分析 |
| 3.3.1 方孔微结构的菲涅尔衍射效应 |
| 3.3.2 初始形成微结构对后续加工影响实验验证 |
| 3.3.3 动态飞秒激光直写过程中的一些反常现象讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 双波长空间整形飞秒激光脉冲加工表面等离子体纳米结构 |
| 4.1 双波长飞秒激光光场分布机理及实验研究 |
| 4.1.1 实验系统设计 |
| 4.1.2 能量重整机理探索 |
| 4.1.3 环形微结构加工 |
| 4.2 类等离子透镜效应研究 |
| 4.2.1 SPP聚焦实验研究 |
| 4.2.2 SPP传播实验研究 |
| 4.3 应用:硅纳米柱的加工 |
| 4.3.1 硅纳米柱的加工 |
| 4.3.2 形成机理分析 |
| 4.4 应用:金表面等离子体纳米结构结构调控 |
| 4.4.1 金纳米结构形态的调控 |
| 4.4.2 表面等离子体纳米结构大小的调控 |
| 4.4.3 金纳米等离子光学性质研究 |
| 4.4.4 加工方法的灵活性 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 材料晶向对飞秒激光诱导表面微纳结构烧蚀特性的调控 |
| 5.1 光电离晶向依赖性机理提出 |
| 5.1.1 非金属材料的光吸收过程 |
| 5.1.2 光电离晶向依赖性机理 |
| 5.2 静态:烧蚀特性偏振依赖性研究 |
| 5.2.1 实验方案 |
| 5.2.2 能量密度影响 |
| 5.3 动态:扫描直写表面波纹线产生及连续性调控 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
（5）基于纳米线的高性能径向结硅基薄膜太阳能电池技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 太阳能电池研究背景、现状及意义 |
| 1.1.1 环境污染与能源短缺的现实危机 |
| 1.1.2 太阳能利用状况和发展历史 |
| 1.2 太阳能电池的基本原理和主要分类 |
| 1.2.1 PN结与光生伏特效应 |
| 1.2.2 太阳能电池的基本模型和参数指标 |
| 1.2.3 太阳能电池的主要分类 |
| 1.3 硅基径向结太阳能电池的研究意义和研究现状 |
| 1.3.1 当前硅基太阳能电池存在的问题 |
| 1.3.2 径向结在硅基太阳能电池中的优势 |
| 1.4 三维纳米线阵列结构的构筑 |
| 1.4.1 “自上而下”的刻蚀方法 |
| 1.4.2 “自下而上”的生长方法 |
| 1.5 本论文的主要工作及结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 硅基竖直纳米线的生长与调控 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 硅纳米线的生长和制备 |
| 2.2.1 实验仪器 |
| 2.2.2 纳米线生长过程简介 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 氢气处理对纳米线形貌的影响 |
| 2.3.2 锡膜厚度对纳米线形貌的影响 |
| 2.3.3 生长温度对纳米线形貌的影响 |
| 2.3.4 生长时间对纳米线形貌的影响 |
| 2.3.5 硅纳米线的掺杂特性研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 基于硅纳米线的径向结太阳能电池制备及数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 硅基径向结电池制备与表征 |
| 3.2.1 径向结电池制备流程 |
| 3.2.2 径向结电池测量与表征 |
| 3.3 径向结非晶硅薄膜太阳能电池性能优化 |
| 3.3.1 非晶硅薄膜的光电及掺杂特性 |
| 3.3.2 发射极厚度和衬底对径向结电池特性的影响 |
| 3.3.3 本征层厚度对径向结电池特性的影响 |
| 3.3.4 退火对径向结电池性能的影响 |
| 3.4 数值模拟探究硅基径向结电池的效率提升空间 |
| 3.4.1 单结径向结太阳能电池数值模拟 |
| 3.4.2 叠层径向结太阳能电池数值模拟 |
| 3.4.3 径向结叠层太阳能电池参数调控 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 非晶锗硅薄膜和氧化铜纳米线在径向结太阳能电池中的应用探索 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 径向结非晶锗硅薄膜太阳能电池技术研究 |
| 4.2.1 实验过程 |
| 4.2.2 非晶锗硅电池测量表征与结果讨论 |
| 4.3 基于氧化铜纳米线的径向结太阳能电池技术研究 |
| 4.3.1 实验过程 |
| 4.3.2 氧化铜纳米线电池测量表征与结果讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 课题研究总结 |
| 5.2 问题与展望 |
| 攻读硕士期间取得成果清单 |
| 致谢 |
（6）微观尺度下纳米硅材料的载流子输运特性和掺杂效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 纳米硅材料的研究背景 |
| 1.2 纳米硅材料的基本特性 |
| 1.2.1 量子限制效应与尺寸控制 |
| 1.2.2 表面效应与表面修饰 |
| 1.2.3 库仑阻塞效应 |
| 1.2.4 掺杂效应 |
| 1.3 利用扫描探针显微技术表征纳米硅材料特性的研究现状 |
| 1.4 本论文主要内容 |
| 本章参考文献 |
| 第二章 利用KFM技术定量研究纳米硅浮栅结构中的电荷注入特性 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 AFM测试原理与KFM定量模型构建 |
| 2.2.1 AFM的发展历史与形貌扫描模式 |
| 2.2.2 开尔文方法与KFM模式 |
| 2.2.3 利用KFM技术研究浮栅结构电荷注入特性的定量模型构建 |
| 2.3 纳米硅三明治浮栅结构样品的制备与结构表征 |
| 2.3.1 三明治浮栅结构样品的制备 |
| 2.3.2 三明治浮栅结构样品的结构表征 |
| 2.4 纳米硅浮栅结构中电荷注入特性的KFM研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第三章 纳米硅浮栅结构中电荷存储与输运特性的KFM/CAFM研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 纳米硅浮栅结构样品的制备与表征 |
| 3.3 纳米硅浮栅结构中微观电荷注入与保持特性研究 |
| 3.3.1 不同注入偏压对电荷注入特性的影响 |
| 3.3.2 注入电荷的抽取和在横向电场作用下的电荷衰减特性 |
| 3.3.3 不同SiC隧穿层厚度对电荷保持特性的影响 |
| 3.4 纳米硅浮栅结构中微观电学输运特性研究 |
| 3.4.1 纳米硅浮栅结构的形貌与导电性质的CAFM研究 |
| 3.4.2 纳米硅浮栅结构的电流-电压特性的CAFM研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第四章 纳米硅浮栅结构中电荷注入特性的微观与宏观研究比较 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 两种纳米硅浮栅结构样品的制备 |
| 4.3 不同衬底对纳米硅微观电荷注入特性影响的KFM研究 |
| 4.4 纳米硅微观电荷注入特性的EFM研究及其与KFM研究的比较 |
| 4.4.1 EFM模式的基本原理 |
| 4.4.2 微观电荷注入特性的EFM表征及其与KFM研究的比较 |
| 4.5 纳米硅宏观电荷注入特性的C-V研究及其与KFM研究的比较 |
| 4.6 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第五章 激光晶化制备纳米硅中掺杂效应的KFM研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 单层薄膜激光退火的热力学模拟与孤立纳米硅的制备 |
| 5.2.1 单层薄膜激光退火的热力学模拟 |
| 5.2.2 激光晶化制备孤立纳米硅及CAFM表征 |
| 5.3 本征纳米硅中电荷迁移的KFM研究 |
| 5.4 磷掺杂纳米硅中电荷迁移的KFM研究 |
| 5.5 硼掺杂纳米硅中电荷迁移的KFM研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（7）PECVD制备a-SiC:H薄膜及激光退火研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 SiC的基本性质 |
| §1.1.1 SiC的结构特性 |
| §1.1.2 SiC的技术特性 |
| §1.1.3 SiC的电学特性 |
| §1.2 a-SiC:H薄膜的特点 |
| §1.3 a-SiC:H薄膜的制备方法 |
| §1.4 a-SiC:H薄膜的研究现状 |
| 参考文献 |
| 第二章 实验设备及薄膜表征 |
| §2.1 薄膜的生长设备 |
| §2.2 薄膜的退火设备 |
| §2.2.1 激光退火 |
| §2.2.2 常规热退火 |
| §2.3 薄膜的表征 |
| §2.3.1 椭偏仪 |
| §2.3.2 金相显微镜 |
| §2.3.3 原子力显微镜(AFM) |
| §2.3.4 扫描电子显微镜(SEM) |
| §2.3.5 傅里叶变换红外吸收谱(FTIR) |
| §2.3.6 X射线衍射分析(XRD) |
| §2.3.7 X射线光电子谱(XPS) |
| 参考文献 |
| 第三章 PECVD制备a-SiC:H薄膜 |
| §3.1 薄膜样品的制备 |
| §3.1.1 衬底的处理 |
| §3.1.2 薄膜生长工艺条件 |
| §3.1.3 主要的化学反应 |
| §3.2 不同温度生长薄膜的表征 |
| §3.2.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| §3.2.2 薄膜厚度及生长速率 |
| §3.2.3 薄膜折射率及光学带隙 |
| §3.2.4 傅立叶变换红外谱(FTIR) |
| §3.2.5 X射线衍射谱(XRD) |
| §3.3 不同射频功率生长薄膜的表征 |
| §3.3.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| §3.3.2 薄膜厚度及生长速率 |
| §3.3.3 薄膜折射率及光学带隙 |
| §3.3.4 傅立叶变换红外谱(FTIR) |
| §3.3.5 X射线衍射谱(XRD) |
| §3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 a-SiC:H薄膜的激光退火 |
| §4.1 激光退火的研究意义 |
| §4.2 激光退火的原理 |
| §4.2.1 半导体对激光的吸收 |
| §4.2.2 半导体激光退火的两种基本模型 |
| §4.3 准分子激光 |
| §4.3.1 准分子激光的原理 |
| §4.3.2 准分子激光的应用 |
| §4.4 不同能量密度下激光退火 |
| §4.4.1 金相显微图 |
| §4.4.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| §4.4.3 原子力显微镜(AFM) |
| §4.4.4 X射线衍射谱(XRD) |
| §4.4.5 傅立叶变换红外谱(FTIR) |
| §4.5 不同激光脉冲数下激光退火 |
| §4.5.1 傅立叶变换红外谱(FTIR) |
| §4.5.2 X射线衍射谱(XRD) |
| §4.6 激光退火与常规热退火比较 |
| §4.6.1 金相显微图 |
| §4.6.2 傅立叶变换红外谱(FTIR) |
| §4.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 工作总结与展望 |
| §5.1 工作总结 |
| §5.2 工作展望 |
| 附录 硕士期间发表论文 |
| 致谢 |
（8）PLD技术制备ZnO薄膜及其结构和发光性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 ZnO的结构和性质 |
| 1.1.1 ZnO的晶体结构 |
| 1.1.2 ZnO薄膜的光学性质 |
| 1.1.3 ZnO薄膜的电学性质 |
| 1.1.3.1 本征ZnO薄膜的电学性能 |
| 1.1.3.2 ZnO薄膜的n型掺杂 |
| 1.1.3.3 ZnO薄膜的p型掺杂 |
| 1.1.4 ZnO合金薄膜的能带调制 |
| §1.2 ZnO薄膜的应用 |
| 1.2.1 太阳能电池透明电极 |
| 1.2.2 压敏元件 |
| 1.2.3 气敏元件 |
| 1.2.4 发光器件 |
| 1.2.5 紫外光探测器 |
| §1.3 ZnO薄膜的制备方法 |
| 1.3.1 化学气相淀积技术 |
| 1.3.2 溅射 |
| 1.3.3 溶胶—凝胶 |
| 1.3.4 分子束外延 |
| 1.3.5 其它薄膜制备方法 |
| §1.4 ZnO薄膜的研究进展 |
| 1.4.1 优质ZnO薄膜的外延生长 |
| 1.4.2 p型ZnO薄膜的研究 |
| 1.4.3 Mn掺杂的ZnO薄膜 |
| 1.4.4 同步辐射在ZnO表征中的研究进展 |
| §1.5 本论文的选题 |
| 参考文献 |
| 第二章 脉冲激光淀积(PLD)技术及其应用 |
| §2.1 PLD技术的工作原理 |
| 2.1.1 PLD的基本物理过程 |
| 2.1.2 脉冲激光淀积技术制备薄膜的理论模型 |
| 2.1.2.1 Singh-Narayan(S-N)理论模型 |
| 2.1.2.2 Zhang-Li(Z-L)理论模型 |
| §2.2 PLD技术的设备和工艺 |
| 2.2.1 PLD技术的设备 |
| 2.2.2 PLD技术的实验工艺 |
| 2.2.3 PLD技术的优势和不足 |
| §2.3 PLD技术的应用 |
| 2.3.1 PLD制备超导薄膜 |
| 2.3.2 PLD制备铁电薄膜 |
| 2.3.3 PLD制备纳米棒 |
| 2.3.4 PLD制备量子点 |
| 2.3.5 PLD制备ZnO薄膜 |
| §2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 在Si衬底上ZnO薄膜的生长及其结构和发光性质的研究 |
| §3.1 ZnO薄膜的制备 |
| §3.2 ZnO薄膜生长条件的优化 |
| 3.2.1 衬底温度对薄膜生长的影响 |
| 3.2.2 氧气氛对薄膜生长的影响 |
| 3.2.3 激光能量对薄膜生长的影响 |
| 3.2.4 激光脉冲频率对薄膜生长的影响 |
| 3.2.5 优化条件生长的ZnO薄膜的XRD结果 |
| §3.3 ZnO薄膜的同步辐射结构表征 |
| 3.3.1 X射线吸收精细结构(XAFS)分析 |
| 3.3.2 X射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 3.3.3 同步辐射掠入射X射线衍射结果 |
| §3.4 ZnO薄膜的发光特性的研究 |
| 3.4.1 以激光为激发源的光致发光(PL) |
| 3.4.2 低温下的同步辐射光致发光谱 |
| §3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 Mn掺杂对ZnO薄膜结构和光学性质的影响 |
| §4.1 薄膜的制备和测试方法 |
| §4.2 结果和讨论 |
| 4.2.1 光致发光结果 |
| 4.2.2 XPS结果 |
| 4.2.3 XRD分析 |
| 4.2.4 XAFS的实验结果 |
| 4.2.5 Raman分析 |
| 4.2.6 讨论 |
| §4.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 在SiC或以SiC为缓冲层的Si上生长ZnO薄膜及ZnO/SiC界面研究 |
| §5.1 在Si表面以SiC为过渡层的ZnO薄膜的生长及其结构的研究 |
| 5.1.1 SiC过渡层的制备 |
| 5.1.2 ZnO薄膜的制备 |
| 5.1.3 衬底温度对薄膜结构的影响 |
| 5.1.4 氧气氛对薄膜结构的影响 |
| 5.1.5 过渡层对ZnO薄膜的电学性质的影响 |
| §5.2 单晶SiC表面ZnO薄膜的生长及其结构和发光性质的研究 |
| 5.2.1 常规XRD结果 |
| 5.2.2 同步辐射掠入射X射线衍射结果 |
| 5.2.3 光致发光结果 |
| §5.3 ZnO/SiC界面的同步辐射光电子能谱研究 |
| 5.3.1 实验 |
| 5.3.2 结果和讨论 |
| §5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 在Al_2O_3上生长ZnO薄膜及其界面结构的研究 |
| §6.1 ZnO薄膜的制备 |
| §6.2 ZnO薄膜生长条件的优化 |
| 6.2.1 衬底温度对ZnO薄膜结晶质量的影响 |
| 6.2.2 氧气氛对ZnO薄膜结晶质量的影响 |
| 6.2.3 优化条件下生长的ZnO薄膜的XRD结果 |
| §6.3 ZnO薄膜的同步辐射掠入射X射线衍射和反射研究 |
| 6.3.1 掠入射X射线衍射的探测深度 |
| 6.3.2 衬底温度对ZnO/Al_2O_3界面结构的影响 |
| 6.3.3 氧气氛对ZnO/Al_2O_3界面结构的影响 |
| 6.3.4 ZnO薄膜的掠入射X射线反射研究 |
| §6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 发表论文 |
| 致谢 |
（9）铝诱导法制备多晶硅薄膜研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 多晶硅薄膜的性质 |
| 1.2 多晶硅薄膜的制备方法 |
| 1.2.1 低压化学气相淀积(LPCVD) |
| 1.2.2 热丝化学气相淀积(HWCVD) |
| 1.2.3 固相晶化(SPC) |
| 1.2.4 激光诱导晶化(LIC) |
| 1.2.5 快速热退火(RTA) |
| 1.2.6 等离子体增强的化学气相沉积(PECVD) |
| 1.2.7 金属诱导晶化(MIC) |
| 1.3 多晶硅薄膜的应用和研究现状 |
| 1.3.1 光伏方面 |
| 1.3.2 晶体管方面 |
| 1.4 本课题研究的内容和意义 |
| 第二章 铝诱导法制备多晶硅薄膜实验研究 |
| 2.1 衬底准备 |
| 2.2 热蒸发镀铝膜 |
| 2.2.1 实验原理 |
| 2.2.2 实验装置 |
| 2.2.3 蒸镀铝膜的实验步骤 |
| 2.3 非晶硅薄膜的制备 |
| 2.3.1 PECVD法沉积非晶硅薄膜原理 |
| 2.3.2 PECVD实验装置 |
| 2.3.3 制备非晶硅膜的实验步骤 |
| 2.3.4 非晶硅薄膜的制备参数 |
| 2.4 退火处理制备多晶硅薄膜 |
| 2.5 多晶硅薄膜的分析方法 |
| 2.5.1 X射线衍射(XRD)谱 |
| 2.5.2 激光拉曼(RAMAN)谱 |
| 2.5.3 扫描探针显微镜(SPM) |
| 2.5.4 紫外可见近红外(UV-VIS-NIR)光谱 |
| 第三章 影响多晶硅薄膜结构和性质的主要因素 |
| 3.1 热蒸发镀铝膜时的影响 |
| 3.2 PECVD沉积条件对非晶硅薄膜的影响分析 |
| 3.2.1 衬底温度 |
| 3.2.2 射频功率 |
| 3.2.3 氢气浓度 |
| 3.3 低温退火过程的影响 |
| 3.3.1 退火时间和温度 |
| 3.3.2 退火气氛 |
| 3.4 其它因素的影响 |
| 3.4.1 氧化层 |
| 3.4.2 铝硅厚度比 |
| 3.4.3 衬底材料 |
| 第四章 晶化机理分析 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（10）金属诱导非晶硅薄膜低温晶化研究（论文提纲范文）
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 非晶硅薄膜 |
| 1.2.1 非晶硅的结构 |
| 1.2.2 非晶硅材料的能带结构和电学性能 |
| 1.2.3 非晶硅薄膜的制备 |
| 1.2.4 非晶硅薄膜太阳能电池的发展状况 |
| 1.3 多晶硅薄膜 |
| 1.3.1 多晶硅薄膜概述 |
| 1.3.2 多晶硅薄膜的制备方法 |
| 1.4 选题的目的及研究内容 |
| 第2章 薄膜制备方法 |
| 2.1 等离子增强化学气相沉积(PECVD)法 |
| 2.1.1 PECVD过程的动力学 |
| 2.1.2 PECVD实验反应装置 |
| 2.2 磁控溅射(Magnetron Sputtering)法 |
| 2.3 金属诱导晶化法 |
| 第3章 实验设计 |
| 3.1 非晶硅薄膜的制备 |
| 3.2 金属诱导薄膜的制备 |
| 3.3 非晶硅薄膜的晶化实验 |
| 3.4 薄膜微观结构及性能表征 |
| 3.4.1 X射线衍射(XRD)分析 |
| 3.4.2 扫描电镜(SEM)分析 |
| 3.4.3 薄膜厚度及透过率测试 |
| 3.4.4 拉曼(Raman)光谱 |
| 3.4.5 高分辨透射电镜(HRTEM) |
| 第4章 非晶硅薄膜的制备及性能研究 |
| 4.1 非晶硅薄膜的制备 |
| 4.1.1 PECVD法制备非晶硅的反应机理 |
| 4.1.2 气体流量比对非晶硅薄膜吸收率的影响 |
| 4.1.3 辉光功率对非晶硅薄膜吸收率的影响 |
| 4.1.4 衬底温度对非晶硅薄膜吸收率的影响 |
| 4.1.5 辉光气压对非晶硅薄膜吸收率的影响 |
| 4.2 掺杂非晶硅薄膜的制备及性能表征 |
| 4.2.1 掺磷非晶硅薄膜的制备 |
| 4.2.2 掺硼非晶硅薄膜的制备 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 金属铝诱导非晶硅薄膜的晶化研究 |
| 5.1 晶化温度对非晶硅薄膜晶化的影响 |
| 5.1.1 XRD分析 |
| 5.1.2 Raman分析 |
| 5.1.3 形貌分析 |
| 5.2 铝膜厚度对非晶硅薄膜晶化的影响 |
| 5.2.1 XRD分析 |
| 5.2.2 Raman分析 |
| 5.2.3 形貌分析 |
| 5.3 晶化时间对非晶硅薄膜晶化的影响 |
| 5.3.1 XRD分析 |
| 5.3.2 Raman分析 |
| 5.3.3 形貌分析 |
| 5.4 a-Si：H／Al／Glass夹层结构对非晶硅薄膜晶化的影响 |
| 5.4.1 XRD分析 |
| 5.4.2 Raman分析 |
| 5.4.3 形貌分析 |
| 5.5 不同参数变化对非晶硅薄膜晶化的影响 |
| 5.5.1 XRD分析 |
| 5.5.2 Raman分析 |
| 5.5.3 形貌分析 |
| 5.5.4 HRTEM分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 金属镍诱导非晶硅薄膜的晶化研究 |
| 6.1 不同晶化温度和时间下镍诱导非晶硅薄膜的晶化 |
| 6.1.1 XRD分析 |
| 6.1.2 Raman分析 |
| 6.1.3 SEM分析 |
| 6.2 不同晶化时间镍诱导非晶硅薄膜的晶化 |
| 6.2.1 XRD分析 |
| 6.2.3 Raman分析 |
| 6.2.3 形貌分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
四、激光诱导等离子体淀积薄膜过程的研究（论文参考文献）
- [1]原子层淀积La基高介电常数薄膜的栅介质与阻变特性研究[D]. 赵璐. 西安电子科技大学, 2019(07)
- [2]二维材料的表面氧化和可控掺杂[D]. 赵丽媛. 国防科技大学, 2019(02)
- [3]面向传感技术的碳基功能薄膜加工工艺与应用研究[D]. 陈涛. 重庆大学, 2019(01)
- [4]电子动态调控时空整形飞秒激光诱导表面微纳结构研究[D]. 韩伟娜. 北京理工大学, 2017(02)
- [5]基于纳米线的高性能径向结硅基薄膜太阳能电池技术研究[D]. 钱晟一. 南京大学, 2016(05)
- [6]微观尺度下纳米硅材料的载流子输运特性和掺杂效应研究[D]. 许杰. 南京大学, 2015
- [7]PECVD制备a-SiC:H薄膜及激光退火研究[D]. 黄俊. 厦门大学, 2009(12)
- [8]PLD技术制备ZnO薄膜及其结构和发光性质研究[D]. 孙柏. 中国科学技术大学, 2007(03)
- [9]铝诱导法制备多晶硅薄膜研究[D]. 王建军. 陕西师范大学, 2007(01)
- [10]金属诱导非晶硅薄膜低温晶化研究[D]. 杨晟. 武汉理工大学, 2006(08)