刘志文
- 作品数：15 被引量：185H指数：7
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- 相关领域：理学电子电信一般工业技术更多>>
- 离子注入Zn的Si(001)基片热氧化制备纳米ZnO团簇及其生长行为研究
- 2009年
- 采用离子注入技术将Zn离子注入Si(001)基片,并在大气环境下加热氧化制备了ZnO纳米团簇.利用电子探针、薄膜X射线衍射仪、原子力显微镜和透射电子显微镜,对注入和热氧化后的薄膜成分、表面形貌和微观结构进行表征,探讨了热氧化温度以及注入剂量对纳米ZnO团簇的成核过程及生长行为的影响.结果表明,Zn离子注入到Si基片表面后形成了Zn纳米团簇,热氧化过程中Zn离子向表面扩散,在表面SiO2非晶层和Si基片多晶区的界面处形成纳米团簇.热氧化温度是影响ZnO纳米团簇结晶质量的一个重要参数.随着热氧化温度的升高,金属Zn的衍射峰强度逐渐变弱并消失,而ZnO的(101)衍射峰强度逐渐增强.当热氧化温度高于800℃以后,ZnO与SiO2之间开始发生化学反应形成Zn2SiO4.
- 付伟佳刘志文刘明牟宗信张庆瑜关庆丰陈康敏
- 关键词：离子注入形貌分析
- 偏压对磁控溅射ZnO薄膜的成核机制及表面形貌演化动力学的影响被引量：5
- 2009年
- 利用反应射频磁控溅射技术,通过对基体施加负偏压溅射ZnO薄膜,探讨了固定偏压下ZnO薄膜的表面形貌随沉积时间的演化以及不同偏压对ZnO薄膜表面形貌的影响.研究结果表明,在-100V的偏压下,随着沉积时间的增加,ZnO薄膜的表面岛尺寸不断减小,密度逐渐变大.ZnO在基片表面成核过程中的本征缺陷成核阶段和轰击缺陷成核阶段的生长指数分别为(0.45±0.03)和(0.22±0.04),低速率成核过程基本消失;随着偏压增大,表面岛的尺寸变大,表面起伏增加.偏压不但可以改变ZnO薄膜的成核和生长过程,而且影响薄膜的晶体取向.
- 付伟佳刘志文谷建峰刘明张庆瑜
- 关键词：ZNO薄膜偏压形貌分析
- 退火温度对ZnO薄膜结构和发光特性的影响被引量：65
- 2006年
- 采用反应射频磁控溅射法在Si(100)基片上制备了高c轴择优取向的ZnO薄膜,研究了退火温度对ZnO薄膜的晶粒尺度、应力状态、成分和发光光谱的影响,探讨了ZnO薄膜的紫外发光光谱和可见发光光谱与薄膜的微观状态之间的关系.研究结果显示,在600—1000℃退火温度范围内,退火对薄膜的织构取向的影响较小,但薄膜的应力状态和成分有比较明显的变化.室温下光致发光光谱分析发现,薄膜的近紫外光谱特征与薄膜的晶粒尺度和缺陷状态之间存在着明显的对应关系;而近紫外光谱随退火温度升高所呈现的整体峰位红移是各激子峰相对比例变化的结果.此外,研究结果显示,薄膜的可见发光光谱对退火温度极为敏感.
- 孙成伟刘志文张庆瑜
- 关键词：ZNO薄膜退火射频反应磁控溅射可见光发射
- 电化学沉积高c轴取向ZnO薄膜及其光学性能分析被引量：10
- 2007年
- 采用阴极还原方法,在透明导电玻璃(ITO)上制备了高c轴择优取向的ZnO薄膜.通过X射线衍射、扫描电子显微镜等表征技术,研究了沉积电流对ZnO薄膜的结构、应力状态及表面形貌的影响;利用光致荧光光谱及透射光谱等分析方法,探讨了沉积电流变化对ZnO薄膜的光学性能的影响.研究结果显示:各沉积电流下均可制得高c轴取向的ZnO薄膜;薄膜表面形貌受电流的影响较大;从透射谱可以看出,薄膜在可见光波段有较高透射率,且薄膜厚度随沉积电流的增大而增大.光致荧光测量表明,电化学沉积的ZnO薄膜具有明显的带隙展宽.而且,随着沉积电流的增加,带隙发光强度逐渐减弱,缺陷发光逐渐增强.
- 谷建峰付伟佳刘明刘志文马春雨张庆瑜
- 关键词：ZNO薄膜电沉积表面形貌光学性能
- 空间拉伸五元偶极子阵列波达方向估计及极化估计
- 本发明公开了一种空间拉伸五元偶极子阵列波达方向估计及极化估计，具有如下步骤：S1、构建空间拉伸五元偶极子阵列；S2、观测信号；S3、获得空间拉伸五元偶极子阵列的导向矢量；S4、求矢量叉积；S5、阵元间距判断：当阵元间距小...
- 龚晓峰姜佳成李慧徐友根刘志文
- 文献传递
- 高浓度Er/Yb共掺ZnO薄膜的结构及室温光致发光特性被引量：5
- 2006年
- 采用射频磁控溅射方法制备了Er/Yb共掺ZnO薄膜,研究了退火处理对高浓度Er/Yb共掺ZnO薄膜的结构演化和光致发光(PL)特性的影响。X射线衍射分析结果表明:Er/Yb掺杂导致ZnO薄膜的晶粒细化及择优取向性消失,ZnO晶粒随退火温度的增加而逐渐长大。900℃退火时,出现Er3+、Yb3+偏析,退火温度高于1000℃时,薄膜与基体间发生了界面反应,1200℃时,ZnO完全转变为Zn2SiO4相。光致发光测量结果表明:高于900℃退火处理后,Er/Yb共掺ZnO薄膜在1540 nm附近具有明显的光致发光,发光强度在退火温度为1050℃时达到最大值;光致发光光谱呈现典型的晶体基质中Er3+离子发光光谱所具有的明锐多峰结构特征。此外,探讨了薄膜结构演化及其对光致发光光谱的影响。
- 段淑卿谭娜苗壮刘志文张庆瑜
- 关键词：光通信光致发光ZNO薄膜
- 生长温度对磁控溅射ZnO薄膜的结晶特性和光学性能的影响被引量：56
- 2006年
- 采用反应射频磁控溅射方法,在Si(100)基片上制备了具有高c轴择优取向的ZnO薄膜.利用原子力显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射分析、拉曼光谱等表征技术,研究了沉积温度对ZnO薄膜的表面形貌、晶粒尺度、应力状态等结晶性能的影响;通过沉积温度对透射光谱和光致荧光光谱的影响,探讨了ZnO薄膜的结晶特性与光学性能之间的关系.研究结果显示,在室温至500℃的范围内,ZnO薄膜的晶粒尺寸随沉积温度的增加而增加,在沉积温度为500℃时达到最大;当沉积温度为750℃时,ZnO薄膜的晶粒尺度有所减小;在室温至750℃的范围内,薄膜中ZnO晶粒与Si基体之间均存在着相对固定的外延关系;在沉积温度低于500℃时,制备的ZnO薄膜处于压应变状态,而750℃时沉积的薄膜表现为张应变状态.沉积温度的不同导致ZnO薄膜的折射率、消光系数、光学禁带宽度以及光致荧光特性的变化,沉积温度对紫外光致荧光特性起着决定性的作用.此外,探讨了影响薄膜近紫外光致荧光发射的可能因素.
- 孙成伟刘志文秦福文张庆瑜刘琨吴世法
- 关键词：ZNO薄膜表面形貌光学常数
- 蓝宝石基片的处理方法对ZnO薄膜生长行为的影响被引量：9
- 2008年
- 采用反应射频磁控溅射方法,在经过不同方法处理的蓝宝石基片上,在同一条件下沉积了ZnO薄膜.利用原子力显微镜、X射线衍射、反射式高能电子衍射等分析技术,对基片和薄膜的结构、表面形貌进行了系统表征.研究结果显示,不同退火条件下的蓝宝石基片表面结构之间没有本质的差异,均为α-Al2O3(001)晶面,但基片表面形貌的变化较大.在不同方法处理的蓝宝石基片上生长的ZnO薄膜均具有高c轴取向的织构特征,但薄膜的表面形貌差异较大.基片经真空退火处理后,ZnO薄膜的生长形貌与基片未处理时十分类似,具有+c取向和-c取向两种外延岛特征;基片经氮气环境退火后,ZnO薄膜的生长形貌具有单一的-c取向外延岛特征,晶粒尺寸较大,但薄膜表面粗糙度没有明显改善;基片经氧气环境退火后,ZnO薄膜的生长形貌仍为-c取向外延岛特征,薄膜表面粗糙度显著降低.对于未处理、真空退火、氮气退火和氧气退火等方法处理的蓝宝石基片ZnO薄膜表面形貌的自仿射关联长度分别为619,840,882和500nm.
- 刘明刘志文谷建峰秦福文马春雨张庆瑜
- 关键词：ZNO薄膜反应磁控溅射形貌分析
- 磁控溅射ZnO薄膜生长的等离子体发射光谱研究被引量：11
- 2006年
- 通过反应磁控溅射过程中的等离子体发射光谱,研究了制备ZnO薄膜的沉积温度、氧气流量比例R=O2(O2+Ar)对Zn和O原子发射光谱的影响,并结合ZnO薄膜的结构和物理性能,探讨了沉积温度在ZnO薄膜生长中的作用.研究结果显示:当R≥0.75%时,Zn的溅射产额随R的增加基本呈线性下降规律.当R介于10%—50%时,氧含量的变化相对平缓,有利于ZnO薄膜生长的稳定性控制.Zn原子发射光谱强度随沉积温度的变化可以分为三个阶段.当沉积温度低于250℃时,发射光谱强度基本保持不变;当沉积温度介于250—550℃时,光谱强度随沉积温度的增加呈线性增加的趋势;当沉积温度大于550℃以后,光谱强度随沉积温度的增加而迅速增加.通过沉积温度的控制可以实现满足或接近化学计量配比的ZnO薄膜的生长,适合高质量ZnO薄膜沉积的温度介于650—800℃,750℃下沉积的ZnO薄膜具有比较低的缺陷密度和明显的室温紫外光致荧光发射.
- 李勇孙成伟刘志文张庆瑜
- 关键词：ZNO薄膜生长反应磁控溅射等离子体发射光谱
- 磁控溅射ZnO薄膜的成核机制及表面形貌演化动力学研究被引量：31
- 2006年
- 利用原子力显微镜分析了ZnO薄膜在具有本征氧化层的Si(100)和Si(111)基片上的表面形貌随沉积时间的演化.通过对薄膜生长形貌的动力学标度表征,研究了射频反应磁控溅射条件下,ZnO薄膜的成核过程及生长动力学行为.研究发现,ZnO在基片表面的成核过程可分为初期成核阶段、低速率成核阶段和二次成核阶段.对于Si(100)基片,三个成核阶段的生长指数分别为β1=1·04,β2=0·25±0·01,β3=0·74;对于Si(111)基片,β1=0·51,β2=0·08±0·02,β3=0·63.在初期成核阶段,ZnO薄膜的成核密度可能与Si基片表面的本征缺陷有关,薄膜的生长过程除扩散效应影响以外,还可能存在着比较强的晶粒择优生长和晶格错配应力粗化机制.在低速率成核阶段,薄膜的生长行为主要受沉积速率所支配,而扩散效应的影响相对弱化,错配应力得以进一步释放.在二次成核阶段,载能粒子对基片表面的轰击是导致ZnO薄膜再次成核的重要原因,同时阴影效应也可能对薄膜的生长有一定的影响.在薄膜生长后期的稳定生长阶段,薄膜的表面粗糙度明显降低,具有典型的柱状晶生长特征.
- 刘志文谷建峰孙成伟张庆瑜
- 关键词：ZNO薄膜磁控溅射生长动力学
