收藏本站
《河北大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

掺杂纳米碳化硅薄膜的制备及光学特性研究

杜洁  
【摘要】:本工作利用螺旋波等离子体增强化学气相沉积技术,在单晶Si及Corning 7059玻璃衬底上通过控制衬底温度与氮气流量制备了不同氮掺杂比例的纳米晶态3C-SiC和6H-SiC薄膜。通过傅立叶变换红外吸收光谱、紫外-可见透射光谱、X射线衍射谱、原子力显微镜、扫描电子显微镜、X射线能谱、光致发光谱以及光致发光激发谱等多种技术手段,对薄膜的成分、键合结构、形貌、光学带隙、沉积速率、发光特性及发光机制等进行了表征和分析。分别研究了不同氮掺杂比例对纳米3C-SiC和6H-SiC薄膜微结构和光学特性的影响,并对氢气流量对纳米6H-SiC薄膜微结构和光学特性的影响规律进行了研究,得到如下主要结论。 在较低温度下采用螺旋波等离子体增强化学气相沉积技术能够实现纳米3C-SiC薄膜的沉积,在较低的掺杂比例下,N掺杂的主要机制是替位C掺杂,随掺杂比例的逐渐增加,纳米粒子粒度减小,同时伴随Si-N键合结构的出现,薄膜表现为带隙展宽。薄膜光致发光分析结果显示,薄膜中N的引入使Si空位缺陷增加,N掺杂纳米SiC薄膜发光呈现为典型的纳米SiC的量子限制效应与硅空位缺陷的综合发光。在较高掺杂比例下,N杂质态密度的增加使薄膜带隙减小,薄膜表现出N掺杂与价带间自由载流子复合发光。更高的N掺杂量,纳米粒子粒度减小,Si-N成分增加使薄膜带隙展宽,使发光表现出界面态缺陷发光。 在较高的温度下可实现晶化度较高的纳米6H-SiC薄膜的沉积,随N掺杂比例的增加,薄膜沉积速率加快,晶化度下降,N的掺入引起晶粒生长的终止作用,使纳米颗粒尺寸逐渐减小,薄膜的Eu能同时减小;纳米粒子尺寸减小与N杂质态密度增加使薄膜的光学带隙表现出先增加后减小的结果;同时,薄膜发光增强,半峰宽降低。 在N掺杂比例固定的条件下,增加氢气流量使氢活性粒子的刻蚀效应增强,薄膜沉积速率和N含量下降,而薄膜的晶化度提高,纳米粒子尺寸增加。光学吸收特性反映出薄膜的光学带隙逐渐减小,有序度逐渐增加。
【学位授予单位】:河北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:O613.72

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 祖庸,任莉;超微细粉体TiO_2的性能及应用[J];钛工业进展;1996年05期
2 ;信息与动态[J];工具技术;2000年11期
3 张立德;纳米材料和技术的战略地位、发展趋势和应用[J];中国高新技术企业杂志;2000年Z1期
4 ;纳米技术发展可能经历五个阶段[J];航空精密制造技术;2001年04期
5 ;纳米复合薄膜制备技术[J];技术与市场;2001年04期
6 许秀艳,付国柱,徐瑞芬;纳米TiO_2在涂料中的应用[J];全面腐蚀控制;2001年02期
7 李文;武汉大学纳米科技研究成果显著[J];中国建材;2001年07期
8 子荫 ,白杉;纳米塑料性能优异[J];化工时刊;2001年08期
9 ;我国研制成功纳米压力传感器[J];稀有金属;2002年01期
10 魏玲,李慧;“纳米技术”开创21世纪人类生活的新时代——纳米时代[J];昌吉学院学报;2002年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 曹艳平;郑修鹏;李博;冯西桥;;测量微/纳米纤维弹性模量的屈曲方法[A];北京力学会第十六届学术年会论文集[C];2010年
2 毛健;赵立涛;程鹏;李华峰;陈国需;;纳米La_2O_3或CeO_2添加对TiO_2-SiO_2润滑添加剂磨擦修复特性的影响[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第2分册)[C];2010年
3 肖旭贤;黄可龙;杨珉;何琼琼;;季铵盐纳米磁粒杀菌剂的研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第6分册)[C];2010年
4 田惠文;李伟华;侯保荣;;纳米SiO_2改性环氧涂层电化学阻抗谱研究[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第三卷)[C];2010年
5 徐舒涛;张维萍;李新;刘宪春;韩秀文;包信和;;甲醇在一维纳米限域体系扩散动力学的HP ~(129)Xe NMR研究[A];第十六届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];2010年
6 周涛;贺贝贝;江涵;王宁;;化学沉淀法制备纳米CeO_2的工艺研究[A];中国颗粒学会超微颗粒专业委员会第五届年会暨海峡两岸纳米颗粒学术研讨会论文集[C];2007年
7 陈旭;黄瑜;李亮;;聚吡咯纳米回形针的合成与性能[A];第九届全国微型化学实验研讨会暨第七届中学微型实验研讨会论文集[C];2011年
8 童曼;杜江坤;鲍建国;袁松虎;;微孔滤膜负载纳米Pd/Fe对五氯酚的降解研究(英文)[A];持久性有机污染物论坛2011暨第六届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集[C];2011年
9 刘恒权;姚素薇;宋仁峰;唐建军;张卫国;王宏智;李荣先;;光诱导转化法制备单晶Ag纳米三棱体和立方体[A];2004年全国电子电镀学术研讨会论文集[C];2004年
10 高维珏;卞晓锴;陆晓峰;施柳青;林红军;;纳米TiO_2对不同材料超滤膜结构与性能的影响[A];第三届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李斌 沈路涛;纳米离我们并不遥远[N];安徽经济报;2000年
2 科言;纳米是怎么回事?[N];中国妇女报;2002年
3 林小春 姜岩;科学家呼吁走出“纳米热”的误区[N];中国化工报;2002年
4 黎昌政;我国科学家首创纳米硫[N];中国矿业报;2002年
5 本报特约记者 周建;“纳米布”陷入炒作[N];大众科技报;2000年
6 本报记者 文成;纳米如何冲破产业化瓶颈[N];中国高新技术产业导报;2000年
7 本报记者 沐清;纳米产业并不遥远[N];中国高新技术产业导报;2002年
8 本报记者 肖巍;标准之争暴露中国纳米业“痼疾” 上市公司投资“雷声大、雨点小”[N];中国高新技术产业导报;2002年
9 张永胜;有一种水叫“纳米水”[N];光明日报;2002年
10 本报记者 徐晓宁;纳米眼球还不能让盲人复明[N];健康报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张贵军;聚丙烯酸酯/纳米氧化锡锑复合乳液的制备、表征及其在透明隔热涂料中的应用研究[D];华南理工大学;2010年
2 陆洪彬;不锈钢表面高性能纳米防护涂层研究[D];南京大学;2011年
3 任浩;纳米及表面吸附体系的第一性原理研究[D];中国科学技术大学;2010年
4 汪超;磁场中Ni-纳米Al_2O_3复合镀层制备及其电沉积机理的研究[D];上海大学;2011年
5 葛性波;纳米多孔金属薄膜的制备与电催化性能[D];山东大学;2011年
6 贾鑫;飞秒激光制备半导体表面纳米周期结构[D];华东师范大学;2010年
7 唐玮;皮肤的纳米生物摩擦学行为研究[D];中国矿业大学;2010年
8 张景红;人工影响天气纳米催化剂粉体的制备与成冰性能研究[D];吉林大学;2010年
9 何典;一维纳米功能材料的静电纺丝制备及其性能研究[D];中国科学技术大学;2010年
10 赵立华;纳米尺度光波导及微结构若干性质研究[D];南开大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杜洁;掺杂纳米碳化硅薄膜的制备及光学特性研究[D];河北大学;2008年
2 齐俊杰;水溶性刺激响应碳纳米角的制备与表征[D];天津大学;2010年
3 杨微;纳米二氧化钛的复合改性及其光催化性能的研究[D];沈阳工业大学;2010年
4 王艳明;镍氢电池正极材料纳米氢氧化镍的合成新方法研究[D];天津大学;2010年
5 李伟;聚合物/氢化钛制备纳米鳞片与复合涂膜防腐性能研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 张宝华;低维纳米超结构材料的可控合成及其性能的研究[D];广西师范大学;2011年
7 李娇莉;退火方式对生物成像用红色纳米磷光材料性能的影响[D];东北师范大学;2011年
8 朱元清;在球形聚合物刷反应器中制备纳米贵金属及其催化活性研究[D];华东理工大学;2012年
9 梁莹;纳米四氧化三钴的制备及其与聚苯胺的电化学复合[D];东北大学;2008年
10 姜晨光;微/纳米生物复合纤维的电纺制备及其表征[D];北京服装学院;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026