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表面改性和激光重复频率对柔性钛金属箔上氮化镓纳米棒生长、结构、电子及光学性质的影响
摘要： 研究了激光分子束外延生长过程中柔性钛金属箔表面改性与激光重复频率对氮化镓纳米棒形貌演变及其结构、电学与光学特性的影响。实验在700°C下分别采用不同激光重复频率（10-30 Hz）在裸钛箔和预氮化钛箔基底上生长GaN纳米结构。结果表明：低重复频率（10 Hz）促进预氮化钛表面形成稀疏的三维倒锥状GaN纳米结构，而30 Hz生长时整个钛箔基底几乎被大晶粒组成的膜状GaN覆盖。当采用20 Hz生长时，预氮化钛箔上成功制备出均匀排列、高密度（~8×10? cm?2）的GaN纳米棒阵列，而相同条件下裸钛箔仅获得稀疏的垂直GaN纳米棒。X射线光电子能谱分析证实生长结构中存在Ga-N键合，且预氮化钛箔上生长的GaN纳米棒呈现富镓化学组成。相比Ga-N反应，裸钛基底更易发生Ti-N优先反应导致GaN纳米棒稀疏生长，因此钛箔预氮化是获得致密排列GaN纳米棒阵列的必要条件。X射线衍射、高分辨透射电镜及拉曼研究表明，氮化镓纳米棒沿纤锌矿结构c轴生长，具有优异的结晶质量与结构完整性。室温光致发光光谱显示致密GaN纳米棒在3.42 eV处呈现近带边发射峰，半高宽为98 meV。这种在柔性基底上实现的高结构/光学质量密度可控GaN纳米棒生长，为未来柔性氮化镓光电子器件与传感器的应用提供了重要前景。
关键词： 钛金属箔，激光分子束外延，光学特性，氮化镓纳米棒，结构特性，表面改性，电子特性，激光重复频率
更新于2025-09-23 15:19:57
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利用激光分子束外延技术实现NixMg1-xO/MgO界面的外延生长及能带排列测定
摘要： 通过激光分子束外延技术，成功在MgO(100)衬底上合成了单晶NixMg1-xO薄膜。原位反射高能电子衍射图谱表明，至少1.0×10?3 Pa的诱导O2背景气体对NixMg1-xO薄膜的外延生长是必要的。X射线衍射图谱显示薄膜沿(200)方向呈单相生长。采用原位X射线光电子能谱研究了界面处的能带排列，测得随着镍含量降低（0.39/0.35），价带偏移量为1.47-1.50 eV。此外，通过原位紫外光电子能谱评估功函数，其数值介于4.33-4.64 eV之间。本研究为日盲器件设计与制备提供了重要指导。
关键词： 功函数、X射线光电子能谱、能带排列、紫外光电子发射光谱、激光分子束外延
更新于2025-09-19 17:13:59
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激光分子束外延生长的纳米级YIG薄膜中的自旋激发：实现低弛豫与理想磁化分布
摘要： 我们描述了通过激光分子束外延技术在(111)取向的Gd3Ga5O12(GGG)和Nd3Ga5O12(NdGG)衬底上生长的纳米级Y3Fe5O12(YIG)薄膜的合成过程，并展示了这些异质结构中的铁磁共振(FMR)和自旋波传播研究结果。研究发现，生长在NdGG和GGG衬底上的YIG薄膜的磁学参数存在显著差异。YIG/NdGG结构的FMR谱呈现大量窄峰特征，而YIG/GGG结构的FMR谱仅包含少量峰或单峰。生长在NdGG衬底上的YIG薄膜有效磁化强度低于GGG衬底样品，且对生长条件更敏感。自旋波传播实验观察到YIG/NdGG结构的横向不均匀性。对于YIG/NdGG和YIG/GGG结构，单峰FMR线宽ΔH随温度从298K降至67K急剧增大，该现象归因于Fe2+离子引起的典型弛豫过程。自旋波传播研究还发现，在YIG/NdGG结构中，自旋波弛豫仅能解释FMR单峰线宽的较小部分?；谡庑┙峁?，我们提出了具有预期低自旋波弛豫特性和理想有效磁化强度分布的YIG/GGG/半导体及YIG/NdGG/半导体异质结构方案。
关键词： 磁化强度分布、铁磁共振、自旋波传播、激光分子束外延、钇铁石榴石薄膜
更新于2025-09-19 17:13:59
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激光分子束外延（LMBE）技术生长的GaN p-n结
摘要： 采用激光分子束外延（LMBE）技术，在氮气氛围中以适中生长温度制备了氮化镓（GaN）薄膜，并优化了其结构与光学特性。通过超高真空LMBE技术生长的GaN薄膜与p型Mg:GaN/蓝宝石衬底成功构建了p-n结二极管。该p-n结器件展现出1.2V低开启电压的整流特性，凸显了LMBE技术在实现氮化镓基发光二极管方面的应用前景。
关键词： 氮化镓，激光分子束外延，p-n异质结
更新于2025-09-16 10:30:52
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激光分子束外延生长的NiFe?O?/SrTiO?纳米异质结构中的磁化反转
摘要： 采用激光分子束外延法制备了NiFe2O4/SrTiO3(001)纳米异质结构。通过原子力显微镜(AFM)、高能电子衍射反射(RHEED)和X射线衍射(XRD)分析了镍铁氧体薄膜的表面形貌与晶体结构。X射线方法证实薄膜具有反尖晶石晶体结构，该结论通过光学极向克尔效应(PMOKE)光谱依赖性测量得到验证。研究采用振动样品磁强计(VSM)和纵向磁光克尔效应(LMOKE)对不同磁场取向下的磁化反转过程进行了表征。面内磁化回线呈现90°周期，表明存在双轴磁各向异性。LMOKE磁滞回线的不对称性源于光反射过程中磁化强度二次效应的表现。
关键词： 纳米异质结构、NiFe2O4/SrTiO3、双轴磁各向异性、激光分子束外延、磁化反转
更新于2025-09-12 10:27:22