导读:本文包含了异质外延论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献，主要关键词:外延,异质,薄膜,金刚石,偏压,微结构,生长。
异质外延论文文献综述写法
[1]（2019）在《使用异质外延技术的原子“拼凑”用于下一代半导体器件》一文中研究指出来自东京都立大学的研究人员已经生长出原子级薄的过渡金属二硫化物(TMDCs)结晶层,其在空间上具有不同的成分,不断地将不同类型的TMDC"喂"入生长室以定制性质的变化。实例包括由具有原子直接界面的不同TMDC包围的20nm条带和分层结构。他们还直接探测了这些异质结构的电子特性,潜在的应用包括具有超高电源效率的电子产品。半导体在现代是不可或缺的,基于硅的集成电路支持数字万物的运行,从计算机、智能手机和家用电器等分立设备到各种工业应用的控(本文来源于《家电科技》期刊2019年04期）
王杨,朱嘉琦,扈忠波,代兵[2]（2019）在《铱衬底上异质外延单晶金刚石:过程与机理》一文中研究指出金刚石因其独特的物理化学性质,在探测器、光电子器件等领域得到了广泛的应用,单晶金刚石更是因为具有大幅度提高这些器件功能的潜力而引起了众多学者的关注。目前在铱(Ir)衬底上异质外延生长的单晶金刚石具有最大尺寸和较为优异的生长质量。本文介绍了可用于外延金刚石的不同结构的衬底以及金刚石在铱(Ir)衬底上的形核和生长过程,重点阐述了金刚石偏压辅助形核(BEN)和外延横向生长(ELO)的机理,以及衬底图形化形核生长技术,指出了目前研究存在的不足,并对金刚石异质外延理论和实验研究方向进行了展望。(本文来源于《无机材料学报》期刊2019年09期）
覃钢,李东升,夏宗泽,邸卓,陈卫业[3]（2019）在《异质外延碲镉汞薄膜的位错抑制技术》一文中研究指出本文简述了MBE异质外延碲镉汞薄膜位错形成机理、位错在外延层中的演化过程以及位错抑制理论,总结了国内外CdTe缓冲层的位错抑制技术、HgCdTe薄膜的位错抑制技术,分析了热循环退火技术各个要素与位错密度变化之间的关系。(本文来源于《红外技术》期刊2019年05期）
刘红辉[4]（2019）在《异质外延GaN薄膜材料的光致荧光振荡现象研究》一文中研究指出如今,与Si和Ge等传统半导体相比,直接带隙Ⅲ-Ⅴ族半导体材料在光电应用方面显出巨大的优势。自从Maruska等人成功研发了单晶薄膜GaN,现在它已成为Ⅲ-Ⅴ族半导体中最重要的光电子材料。GaN与In或A1结合(通过In,Al原子对GaN晶体中Ga原子的替换),可形成覆盖0.7-6.2eV的近紫外,可见光和近红外光谱。随着GaN基LED的商业化,进一步提高效率已成为该研究领域中最具吸引力的话题。GaN基LED的内量子效率低的主要原因是GaN外延层/衬底和InGaN势阱/GaN势垒之间的晶格失配。虽然AlN插入层或GaN缓冲层的引入能够有效缓解晶格失配问题,但是对界面的研究一直都是难题。所以,本文基于微腔模型,提出含有法布里-珀罗振荡的PL光谱的新拟合函数,对异质外延GaN薄膜材料的界面进行研究。从拟合函数中提取与界面相关的振荡系数,计算出振荡系数与界面反射率等式关系,通过椭偏技术进行验证,分离振荡光谱和原始PL曲线,从振荡光谱中分析振荡峰级和周期。此外,还通过拉曼光谱和时间分辨光谱对材料进行了应力与荧光寿命等的测量分析。论文的主要研究内容从以下几个方面进行,如:(1)采用传统的c面蓝宝石衬底的LED(S1)和p-GaN薄膜结构(S2)的异质外延材料,基于空气/GaN与GaN/蓝宝石异质结构的界面形成的微腔结构,提出一种研究异质外延界面质量的新方法。F-P振荡是由于光场E11和E1的干涉,运用带有振荡现象的PL光谱的拟合函数匹配PL曲线,提取描述振荡强弱的物理量—振荡系数,振荡系数是描述界面的光学性质的参数,它可以对界面质量进行定性的分析。(2)通过椭偏光谱仪的测量分析,成功地验证了该方法的可行性,然后得出了振荡系数和界面反射率的关系,应用于定量分析界面缺陷、变形处的介电性质。从拟合函数里提取的振荡系数不仅揭示了界面的光学性质,而且对界面质量的变化十分敏感,振荡系数变化20倍而反射率的变化就有400倍。最后还对不同发光厚度进行了模拟计算。(3)对GaN异质外延的生长的样品S1和S2进行拟合分析得出了不同荧光波长下的振荡系数变化规律,变温PL光谱中异常的振荡消失归因于界面反射率的骤变,振荡系数从0.13减小到0.05,禁带宽度处的振荡消失归因于吸收的增强,最后还对振荡峰级,振荡峰间距,薄膜厚度,进行了分析。(4)对样品S2进行椭偏和拉曼测量分析,得到样品的光学性质,生长质量和界面应力。对样品S1进行时间分辨光谱测量,通过对样品的光子寿命研究可以得到载流子的动力学辐合过程的信息,荧光寿命快的有8ns,慢的有60ns。(本文来源于《广西大学》期刊2019-05-01）
谷雨[5]（2019）在《异质外延薄膜中的微观结构表征及分析》一文中研究指出高质量的异质结构是半导体器件性能的保证,也一直是外延生长中的挑战。其难度根源在于外延薄膜和衬底之间晶格常数、晶体对称性及热膨胀系数等性质的失配。微观的结构表征可以帮助我们获得材料内部的信息,如缺陷的生成,应力的分布等,进一步指导生长条件的优化和结构的设计。在异质结构中,同样受到极大关注的是薄膜中的相变现象。理解外延生长的异质结构中的可能出现的不同的相及其分布状况是研究分相的生长及控制的关键。本论文选取了两个通过分子束外延生长的异质外延材料体系,分别是失配度较大的Si1-xGex/Si体系和亚稳态的α-Sn/InSb,主要借助透射电子显微术对外延薄膜进行微观结构表征,研究了Si1-xGex/Si体系中的缺陷及应力释放机制,和α-Sn/InSb结构中的亚稳态的相和相分离。主要研究成果如下:(1)发现Si上外延的Si1-xGex随着x的增大,穿线位错密度增加,形成的层错减少,且层错长度与Ge含量呈现负相关。(2)在Si1-xGex薄膜中发现了多层结构,并伴随着局部剪切,但角度仅为1°。我们认为局部剪切帮助释放了应力,从而减小了位错的密度。穿线位错密度的测量也从侧面验证了这一假设。提出了Si1-xGex薄膜低温外延生长的机理和非典型应力释放机制。(3)运用液氮条件下离子减薄的方式成功制备了亚稳态的α-Sn薄膜的TEM样品,保留了样品中原始的相结构。(4)对InSb(001)衬底上外延的Sn薄膜的分相研究中,利用SEM和EBSD对Sn薄膜进行了表征,获得了 Sn薄膜中的α相和β相在表面的分布信息,并对加热相变前后的α相进行了 SEM研究。(5)获得了 α-Sn与InSb界面的高分辨像,Sn的α相及β相的原子像图,利用截面透射电镜成像研究了α-Sn与β-Sn的共存态,提出了两相共存的模型。(本文来源于《南京大学》期刊2019-05-01）
赵德鹤[6]（2019）在《金刚石/立方氮化硼异质外延界面的第一性原理研究》一文中研究指出立方氮化硼(cubic boron nitride,c-BN)和金刚石(diamond)是两种具有极端优异性质的超硬多功能无机非金属材料。尤其是,c-BN不仅具有与diamond类似的高硬度、宽带隙、高弹性模量、高热导率、高的载流子迁移率等众多的优点,在热稳定性和化学稳定性等方面表现得更为优异。因此,它们可以被广泛应用于各个领域。例如,利用其宽带隙的特性(c-BN为6.4 eV和diamond为5.5eV)可以应用于深紫外光辐射和太阳光盲区深紫外光探测器当中,同时因其还具有优越的抗辐照特性,高击穿电压,还可用于X射线、核辐射等高能粒子监控和探测;利用其高弹性模量可以应用在表面声波器件;利用其高度的化学稳定性和生物兼容性可用于电化学或生物传感器;因其具有极高的热导率可应用在激光器和电子器件热沉积;高的载流子迁移率和击穿电场使其可以应用于高频器件;由于diamond和c-BN易于通过掺杂实现半导体特性,在光电领域中也有着广阔的应用前景。此外,diamond的氮原子-空位中心可应用于未来固态量子计算。因此,制备高质量diamond和c-BN单晶以及开发其在各领域内的新颖应用无论对于基础科学还是实际的工业应用都具有十分重要的意义。然而,目前的研究多集中在diamond和c-BN单晶个体。鉴于c-BN单晶在实验合成上的极度困难,开发diamond和c-BN异质结构的组合以及最大程度的发挥和增强两者的优异性能等方面的研究甚少。因此,如果在理论上能够预测diamond和c-BN的异质结构界面的状态以及相应的各种性能,将会为实现基于上述两种高质量超硬多功能材料的半导体异质结提供坚实的实验基础,将具有重要的理论意义和实际的应用前景。基于此,本课题采用第一性原理方法对(100)和(111)方向上的diamond/c-BN异质外延界面处不同成键构型方式进行了结构优化及其相应的电荷转移和能带结构等半导体性能方面的计算。为了确保计算精度,我们在diamond表面构建12层c-BN原子层进行了异质界面性质的计算。结果表明,在(111)和(100)方向上的diamond/c-BN界面处,C-B成键构型的异质界面的结合能最低,为理论上最稳定结构。对C-N键合结构的能带结构和态密度的计算表明,费米能级E_F附近界面态密度的贡献主要来自于N 2s2p,B 2p和C 2p轨道,而对C-B键合结构,贡献主要来自B 2p,N 2p和C 2p轨道。此外,我们还计算了差分电荷密度、结合能和带偏,结果发现C-B成键的结构能量更加稳定,C-B键较C-N键共价强度更高;C-N键的(111)diamond/c-BN界面的带偏结果显示,c-BN的价带顶在diamond价带顶上方0.587 eV处,这与最近的一篇报道中的结果(c-BN的价带顶在diamond价带顶上方0.8 eV)非常接近。本论文通过diamond/c-BN异质结面的结构和电学性质的研究,对外延生长实验过程的机理进行验证和一定的预测,diamond/c-BN异质结的实现将会在高温电子、紫外光电子学和(生物)传感器等方面得到广泛的应用。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-05-01）
宋灿立,马旭村,薛其坤[7]（2019）在《基于异质外延薄膜的界面超导电性研究》一文中研究指出超导电性因其丰富的物理性质和潜在的应用价值已成为21世纪物理学中备受关注的前沿课题之一.本文从超导物理的发展历程与研究现状出发,介绍了基于异质外延薄膜界面超导电性的研究,着重展示了实验设计思路、研究方法及清华大学在本领域近年的研究进展,力图以此激发学生的创新性思维,同时为相关领域的科研人员提供借鉴.(本文来源于《物理实验》期刊2019年01期）
宋海利[8]（2018）在《WO_3-BiVO_4垂直异质外延纳米复合薄膜微结构演化及生长机理研究》一文中研究指出在过去的几十年中,自组装垂直异质外延纳米复合薄膜的高界面/体积比和晶格、电荷、自旋以及轨道的强界面耦合效应为设计和开发优异的物理性能提供了更多的自由度。在早期的研究中,垂直外延纳米复合薄膜大部分为钙钛矿与尖晶石等结构组成的(伪)立方相-立方相复合薄膜,其电磁性质可用来开发新型电子和自旋器件。近年来,单斜相和正交相等低对称性晶相组成的垂直外延复合薄膜实现了更加丰富的物理性质——大幅提高的光电化学活性,但复合薄膜性能调控的机制也变得更加复杂。以电子显微学为基础的微结构研究作为连接材料生长和物理性能之间的桥梁,可极大地促进材料多功能性的发展。本论文综合运用多种电子显微学技术研究光电化学水分解材料正交相WO_3-单斜相BiVO_4垂直外延纳米复合薄膜在不同生长条件下的微观结构,包括晶相、形貌、外延关系、界面结构以及成分等,并通过原位电镜研究复合薄膜的结晶相变过程,进而总结复合薄膜的微结构演化规律及生长机理,最终为光电化学水分解材料设计和器件化应用提供理论依据。具体研究内容如下。(1)组分对WO_3-BiVO_4自组装纳米复合薄膜微结构的影响:通过脉冲激光沉积(PLD)法在掺钇氧化锆(YSZ)衬底(001)面上生长WO_3摩尔百分比分别为17%、25%、50%、67%和100%的一系列自组装WO_3-BiVO_4复合薄膜。所有样品中,单斜相BiVO_4沿着衬底表面外延生长成基质,WO_3纳米柱以特定的外延关系嵌入BiVO_4基质中。在富含BiVO_4的样品中,Bi扩散进WO_3形成正交相Bi_2WO_6。在其他复合样品中,亚稳六方相WO_3和正交相WO_3共存。BiVO_4与WO_3之间的热膨胀失配和界面处的晶格失配造成的静水拉应力,以及Bi在WO_3中的固溶掺杂效应,共同稳定了亚稳态六方相WO_3。薄膜与衬底界面处的非晶层释放了薄膜与衬底之间的外延晶格失配应力。基于两相之间的失配应力程度和Bi扩散的距离,我们提出WO_3-BiVO_4伪二元相图,这可用于设计WO_3-BiVO_4异质结的微观结构并提高其光电活性。(2)沉积温度对WO_3-BiVO_4自组装纳米复合薄膜微结构的影响:通过PLD在YSZ衬底(001)面上生长一系列自组装WO_3-BiVO_4复合薄膜,衬底温度分别为400℃、500℃、550℃、600℃、650℃和700℃。400℃生长的样品由于扩散和成核的驱动力不足而形成非晶薄膜。在500℃、550℃和600℃沉积的样品中,单斜相BiVO_4在YSZ衬底上外延生长成基质,WO_3纳米柱嵌入BiVO_4基质中,并且BiVO_4、WO_3和YSZ之间具有特定的取向关系。然而,在650℃和700℃沉积的薄膜中,WO_3晶粒在YSZ衬底上随机生长,并主导复合薄膜的微结构。定量分析显示,随着沉积温度的升高,BiVO_4和WO_3的横向晶粒尺寸增大,薄膜中BiVO_4的体积分数降低。基于BiVO_4与WO_3竞争的生长动力学,我们提出WO_3-BiVO_4复合薄膜的叁阶段生长机制。(3)氧化铟锡底电极对WO_3-BiVO_4自组装纳米复合薄膜微结构的影响:通过PLD在YSZ衬底上分别生长有无氧化铟锡(ITO)底电极过渡层的WO_3-BiVO_4纳米复合薄膜。在两种样品中,正交相WO_3形成的纳米柱嵌入单斜相BiVO_4基质中。直接生长在YSZ衬底上的样品中,薄膜与衬底之间的界面处有一非晶层。具有ITO底电极的样品形成外延平坦的BiVO_4/ITO界面,WO_3纳米柱生长在松弛的BiVO_4缓冲层上,并且纳米柱底部有混合正交相WO_3和六方相WO_3的畸变层。另外,薄膜生长过程中Bi扩散进WO_3形成正交相Bi_2WO_6片状纳米柱,这种WO_3-Bi_2WO_6-BiVO_4双异质结光阳极经过结构优化后或许可以促进光生电荷分离并进一步提升光电化学水分解性能。(4)非晶WO_3-BiVO_4复合薄膜结晶和相变过程的原位退火研究:非晶薄膜在空气气氛和600 ~oC条件下非原位退火作为参照。BiVO_4结晶为单斜相并沿着衬底表面外延生长。WO_3结晶为正交相,大部分形成纳米晶粒包裹在BiVO_4基质中;少部分大尺寸WO_3晶粒生长于薄膜表面,并存在层错等缺陷。WO_3-BiVO_4非晶薄膜在透射电镜中原位退火时,截面样品厚度为~50 nm,由于电镜中的高真空缺氧环境,退火过程中,薄膜中的Bi元素逐渐挥发。加热到550℃时,形成的结晶相大部分为立方W相,少量的WO_x(0<x≤3)和Bi_xVO_y(0<x≤1,0<y≤4)相。因此,退火气氛和样品的受热方式对薄膜的结晶生长有很大影响。(本文来源于《华东师范大学》期刊2018-05-23）
尚林涛,周翠,沈宝玉,周朋,刘铭[9]（2018）在《高质量InSb薄膜的MBE同质和异质外延生长》一文中研究指出InSb是3~5μm中波红外波段具有重要研究意义的材料。本文以单位内部生产的InSb(100)衬底为基础,通过摸索InSb(100)衬底的脱氧、生长温度和Ⅴ/Ⅲ束流比,获得了高质量的InSb同质外延样品,1.5μm样品的表面粗糙度RMS≈0.3 nm(10μm×10μm),FWHM≈7 arcsec;采用相同的生长温度和Ⅴ/Ⅲ束流比并采用原子层外延缓冲层的方法在GaAs(100)衬底上异质外延生长本征InSb层,获得了较高质量的异质外延InSb样品,1.5μm样品的室温电子迁移率高达6.06×10~4cm~2V~(-1)s~(-1),3μm的样品最好的FWHM低至126 arcsec。InSb材料的同质和异质外延优化生长可为高温工作掺Al的InSb器件结构的优化生长提供重要参考依据。(本文来源于《激光与红外》期刊2018年03期）
完彦少君[10]（2018）在《溶胶-凝胶法制备异质外延c轴取向GaN薄膜研究》一文中研究指出氮化镓(GaN)是一种直接带隙宽禁带(3.4 eV)半导体材料,因其独特的特性被广泛的利用在很多领域如在光电子方面GaN基的高效率蓝绿光LED超大屏全色显示节约环保高效比普通白织灯节电5-10倍,在微电子方面利用GaN材料可制备高频大功率电子器件上有望在航天航空等特殊环境下发挥重要作用,目前其研究与应用成为全球范围内半导体研究热点之一。针对目前主流制备薄膜方法,如分子束外延法(MBE)、金属有机物化学气相沉积(MOCVD),氢化物气相外延(HVPE)等具有的工艺及成本弊端。本文采用简单易行的溶胶-凝胶法制备出高质量的GaN薄膜材料,采用GaCl_3为镓源,NH_3为氮源通过涂布旋转法和高温氨化退火制备异质外延c轴取向纳米级GaN薄膜,获得如下几个主要结论:(1)分别采用不同浓度(0.1M-0.5M)的试剂,不同退火温度下(700℃-900℃)以及不同退火时间(1h-3h)和不同的溶剂(EA、DEA)制备GaN薄膜。通过XRD、SEM等表征手段观察研究发现0.2M、900℃、2h、DEA为最佳反应参数并通过计算衍射强度计算出晶面择优取向为(002)晶面c轴取向。(2)光致发光(PL)和拉曼光谱分析表明GaN/Si(111)在376nm、396nm和438nm左右均有衍射峰发生一定的红移,且该方法制备的GaN薄膜材料具有E_1(TO)模式发生了轻微的移动而晶粒尺寸大小约为5nm左右,所以可以认为该峰的移动是和纳米晶粒尺寸效应引起的。A_1(LO)一种声子模式和E_2(high)峰显示GaN/Si(111)薄膜材料内应力为0.5GP。(3)能谱分析(EDS)和光电子能谱(XPS)分析结果表明GaN薄膜材料中Ga和N原子比例为22.57:2.12且除了C和O元素无其他杂质元素,故该方法所制得的GaN薄膜材料较为纯净,通过分析该O元素为吸附氧并不是结合氧,故此推断薄膜中无Ga_2O_3生成。(4)在研究GaN薄膜的外延生长方面,比较了不同基底材料(α-Al_2O_3、Si)对薄膜质量的影响并给出合理解释,同时得出温度的提高对GaN薄膜的外延质量有很大的提高且半峰宽(FHWM)大小在不断减小,通过谢乐公式的计算发现薄膜晶粒属于纳米级别(21.1nm)同时晶粒大小也在增大。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2018-03-12）
异质外延论文开题报告范文
（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：
金刚石因其独特的物理化学性质,在探测器、光电子器件等领域得到了广泛的应用,单晶金刚石更是因为具有大幅度提高这些器件功能的潜力而引起了众多学者的关注。目前在铱(Ir)衬底上异质外延生长的单晶金刚石具有最大尺寸和较为优异的生长质量。本文介绍了可用于外延金刚石的不同结构的衬底以及金刚石在铱(Ir)衬底上的形核和生长过程,重点阐述了金刚石偏压辅助形核(BEN)和外延横向生长(ELO)的机理,以及衬底图形化形核生长技术,指出了目前研究存在的不足,并对金刚石异质外延理论和实验研究方向进行了展望。
（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。
异质外延论文参考文献
[1]..使用异质外延技术的原子“拼凑”用于下一代半导体器件[J].家电科技.2019
[2].王杨,朱嘉琦,扈忠波,代兵.铱衬底上异质外延单晶金刚石:过程与机理[J].无机材料学报.2019
[3].覃钢,李东升,夏宗泽,邸卓,陈卫业.异质外延碲镉汞薄膜的位错抑制技术[J].红外技术.2019
[4].刘红辉.异质外延GaN薄膜材料的光致荧光振荡现象研究[D].广西大学.2019
[5].谷雨.异质外延薄膜中的微观结构表征及分析[D].南京大学.2019
[6].赵德鹤.金刚石/立方氮化硼异质外延界面的第一性原理研究[D].吉林大学.2019
[7].宋灿立,马旭村,薛其坤.基于异质外延薄膜的界面超导电性研究[J].物理实验.2019
[8].宋海利.WO_3-BiVO_4垂直异质外延纳米复合薄膜微结构演化及生长机理研究[D].华东师范大学.2018
[9].尚林涛,周翠,沈宝玉,周朋,刘铭.高质量InSb薄膜的MBE同质和异质外延生长[J].激光与红外.2018
[10].完彦少君.溶胶-凝胶法制备异质外延c轴取向GaN薄膜研究[D].兰州理工大学.2018