- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
离子注入与毫秒级闪光灯退火制备GaAs浅结的形成与表征
摘要： 随着纳米电子学对激进微缩化的需求增长，通过将高迁移率半导体（如III-V族化合物半导体）与互补金属氧化物半导体（CMOS）技术集成，可实现进一步发展。本研究展示了分别利用硫（S）和锌（Zn）离子注入在砷化镓（GaAs）中形成浅结n-p和p-n结，并采用毫秒级闪光灯退火（FLA）工艺。二次离子质谱（SIMS）测得的掺杂元素分布表明，FLA工艺能有效抑制掺杂剂扩散。同时，毫秒级退火足以使注入层再结晶并激活掺杂剂。通过电流-电压特性证实了p-n和n-p结的形成，在n型GaAs:Zn样品中反向/正向电流比可达1.7×10^7。
关键词： 砷化镓、离子注入、浅结、闪光灯退火
更新于2025-09-23 15:23:52
-
单原子和分子离子辐照对GaN时间分辨光致发光衰减的影响
摘要： 实验研究了硅掺杂纤锌矿(0001)面GaN外延层在千电子伏特单原子与分子离子辐照下诱导的光学效应。研究结果与结构缺陷形成数据共同分析表明：在所有考察案例中，碰撞级联密度增加（分子离子与重原子离子轰击情形）会提升稳定损伤累积速率，进而加剧发光猝灭。理论分析将光致发光抑制过程归因于辐照亚表面层产生稳定损伤导致非平衡光激发载流子表面复合速率上升。研究表明，在所研究的浅层注入情形中，载流子扩散决定了光致发光衰减时间的缩短。
关键词： 辐射损伤，光致发光，碰撞级联密度，时间分辨光致发光，载流子扩散，离子注入，氮化镓
更新于2025-09-23 15:23:52
-
通过离子注入嵌入CuZn合金纳米颗粒的LiNbO3晶体非线性光学性能增强
摘要： 铌酸锂晶体作为一种典型的非线性光学材料，在光子器件应用中引起了广泛关注。然而，由于激光损伤阈值较低，铌酸锂表现出较弱的光学非线性响应。本文通过引入CuZn合金纳米颗粒（NPs）增强了铌酸锂的光学非线性。详细研究了掺杂纳米颗粒的铌酸锂的结构和光学特性。由于局域表面等离子体共振效应，CuZn:LiNbO3纳米复合材料的三阶非线性极化率比未处理的铌酸锂高出近4个数量级。此外，与纯铌酸锂相比，该纳米复合材料从反饱和吸收转变为饱和吸收。这一特性使该纳米复合材料成为实现高效脉冲激光器的潜在可饱和吸收体。
关键词： 离子注入、光学非线性、CuZn合金纳米粒子、非线性材料
更新于2025-09-23 15:23:52
-
通过氮离子注入调控氧化石墨烯的电学性能：对气体传感的启示
摘要： 通过改进的Hummer法制备氧化石墨烯(GO)，并喷涂于玻璃基底后经60°C恒温干燥6小时。采用100 keV氮离子对样品进行1E15、5E15和1E16 ions/cm2三种注量辐照。XRD图谱中衍射峰向高2θ角偏移表明氮离子注入后GO被还原为rGO。拉曼分析显示GO的G/D峰强度比(IG/ID)从0.97增至1E16 ions/cm2注量处理后的1.02。EDS分析证实氮离子成功注入GO。电导率随注量增加而提升，其中1E16 ions/cm2样品电导率最高，该样品用于甲醇传感测试时，在300 ppm浓度下表现出5.9%的响应率。结果表明离子注入是调控GO电学性能的可控还原有效方法。
关键词： 离子注入、气体传感、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯
更新于2025-09-23 15:23:52
-
铕离子注入诱导的RbTiOPO4晶体损伤与光致发光分析
摘要： 采用400keV铕（Eu）离子在室温下对RbTiOPO4晶体进行注入，注量达5×101? ions/cm2。随后在氩气氛围中分别于600°C和700°C进行30分钟的等时退火处理。通过1.4 MeV和2.1 MeV He?离子的卢瑟福背散射谱（RBS）及沟道模式RBS（RBS/C）分析了晶格损伤与元素分布。RBS/C结果表明：Eu注入导致晶格损伤并在表面形成非晶层；600°C退火使损伤部分恢复；温度升高进一步降低损伤并促使Eu双向扩散。光致发光（PL）测试显示注入缺陷会抑制发光激活，但退火后发光性能显著改善——612 nm处出现强主峰，其余峰位与Eu激发特性吻合。退火样品在5K至300K温度范围内PL光谱轮廓基本不变，表明掺Eu RbTiOPO4晶体具有良好的发光稳定性。
关键词： 离子注入、铕、损伤、光致发光
更新于2025-09-23 15:23:52
-
升华生长3C-SiC中重硼掺杂效应的光学与微观结构研究
摘要： 本研究采用互补的微观结构与光学分析方法，确定了有利于形成深硼相关受主中心的工艺条件，这些中心可能为高硼掺杂3C-SiC实现中间带行为提供途径。通过扫描透射电镜研究了升华生长3C-SiC晶体（硼离子注入浓度1-3原子百分比）的结晶度、硼溶解度及沉淀机制。揭示了1100-2000摄氏度热处理过程中缺陷形成与硼沉淀的趋势，并与成像光致发光光谱提供的光学表征结果进行交叉关联。我们从浅能级受主和由硼原子与碳空位形成的D中心（深能级复合体）两个角度，讨论了注入硼离子的光学活性，并将退火过程中观察到的光谱变化与D中心形成效率的强温度依赖性相关联——这种依赖性会因注入诱导缺陷的存在而进一步增强。
关键词： 光致发光、缺陷、3C-SiC、扫描透射电子显微镜、离子注入、硼掺杂
更新于2025-09-23 15:22:29
-
[2018年IEEE国际未来电子器件会议（关西）（IMFEDK）- 日本京都（2018.6.21-2018.6.22）] 2018年IEEE国际未来电子器件会议（关西）（IMFEDK）- 基于氮化镓的垂直沟槽MOSFET阈值电压迟滞现象研究
摘要： 本文研究了采用不同工艺技术制备n+ -GaN源极层的氮化镓基垂直沟槽MOSFET的转移特性迟滞现象。研究发现，与离子注入源区器件相比，外延生长源区器件能有效抑制转移特性的迟滞效应。
关键词： 离子注入、阈值电压、外延生长、迟滞效应、氮化镓、沟槽、金属氧化物半导体场效应晶体管
更新于2025-09-23 15:22:29
-
(0001ˉ)面p型氮化镓经镁与氢顺序离子注入后近带边发射的室温光致发光寿命
摘要： 采用Mg和H顺序离子注入后高温退火制备的(000(cid:2)1)N极性p型GaN，在300K下显示出近带边(NBE)发光。(000(cid:2)1)晶面样品中Mg与H浓度分别为1×101?和2×102? cm?3，经1230℃退火处理后，其NBE发光的最长光致发光寿命(sPL)在300K时为18皮秒。该数值与相同Mg浓度的(0001)Ga极性p型掺镁GaN(p-GaN:Mg)同质外延薄膜基本相当。通过关联sPL值与正电子湮没光谱测定的主要空位型缺陷浓度，估算出主要非辐射复合中心(NRCs)——即Ga空位团簇(VGa)?(VN)?等Ga空位(VGa)与N空位(VN)组合体——的电子俘获截面(rn)约为10?13 cm2量级。尽管缺陷团簇尺寸不同，该rn值与p-GaN:Mg外延层中主要NRCs（如VGa(VN)?或VGa(VN)?）的数值也具有可比性。这些rn值普遍大于n型GaN中主要NRCs（VGaVN双空位）的空穴俘获截面(rp=7×10?1? cm2)。
关键词： p型氮化镓，离子注入，镁和氢，电子俘获截面，光致发光，非辐射复合中心
更新于2025-09-23 15:21:21
-
300 keV钴离子辐照对掺锌TiO2薄膜基染料敏化太阳能电池结构、形貌、光学及光伏性能的影响
摘要： 染料敏化太阳能电池（DSSC）因其低成本、易合成以及相比传统硅基太阳能电池具有更高的光电转换效率（PEC），成为一种极具潜力的太阳能转化技术。光电极作为DSSC的关键组件，负责电子的收集与电路传输。本研究采用溶胶-凝胶法，以FTO玻璃为基底制备了1%锌掺杂二氧化钛（Zn-TiO?）光阳极，并分别以2×10? atoms·cm?2·s?1和4×10? atoms·cm?2·s?1的注量率用300 keV钴（Co）离子进行辐照。通过拉曼光谱分析证实TiO?呈现锐钛矿相，且Zn与Co元素完全掺入晶格。紫外-可见光谱显示掺杂与离子注入使薄膜带隙减小，在4×10? atoms·cm?2·s?1注量率下带隙最小降至2.77 eV。扫描电镜图像表明，2×10? atoms·cm?2·s?1注量率Co离子辐照的薄膜具有最大孔隙率，这有利于表面负载更多染料从而提升电池效率。所有电池均采用N719染料作为敏化剂，太阳光模拟器测试结果显示：300 keV钴离子以2×10? atoms·cm?2·s?1注量率辐照时，电池最高效率达3.78%。本研究表明Zn-TiO?层中适当比例的Co离子对提升DSSC效能具有重要作用。
关键词： 染料敏化太阳能电池、离子注入、二氧化钛、钴、锌
更新于2025-09-23 15:21:01
-
氮离子注入CR-39聚合物的表面特性：卢瑟福背散射研究
摘要： 本文研究了氮离子注入CR-39聚合物的表面特性。实验样品采用100 keV N+束流分别以1×101?、1×101?和2×101? ions/cm?2的注量进行注入。通过卢瑟福背散射谱（RBS）和紫外-可见光谱分析了离子注入诱导的材料改性。RBS研究表明原始CR-39试样结构在氮离子注入后完全改变。利用RBS谱估算了碳化作用的空间分布、投影射程、保留剂量及注入氮的原子浓度。RUMP分析显示当注量为2×101? N+ cm?2时，注入样品表层区域的碳浓度从32 at.%增至43 at.%，氧浓度从19 at.%增至26 at.%，这种碳浓度的提升表明注入层发生了碳化现象。此外，紫外-可见透射光谱表明高注量处理后几乎完全阻隔了紫外波段，使CR-39成为适用于紫外屏蔽器件的功能性材料。
关键词： 卢瑟福背散射、离子注入、紫外 - 可见光谱、CR - 39
更新于2025-09-23 15:21:01