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纳米碳化硅的脉冲激光烧蚀沉积及其光学特性研究

孙运涛  
【摘要】: 本工作采用脉冲激光烧蚀沉积技术在低温和较低激光能量条件下沉积了非晶碳化硅(SiC)薄膜,对SiC薄膜的真空热退火和激光退火晶化特性进行了较系统研究。采用原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱(Raman)和紫外-可见透射光谱(UV-VIStransmission)等检测技术对所沉积和退火后的薄膜表面形貌、微结构和光学特性进行了表征和分析。在850℃以上温度下,采用真空热退火技术实现了SiC薄膜非晶态向纳米晶的转化,随退火温度增加,SiC薄膜的光学透过率及其光学带隙不断增加,SiC薄膜有序度不断提高,采用量子限制效应解释了退火薄膜的光学特性。研究了激光能量密度对非晶SiC薄膜特性的影响,采用快速熔化模型,初步讨论了非晶SiC激光退火晶化机制。引入金属Fe诱导晶化技术在相对低温下获得了SiC的纳米定向晶化,采用能量最小原理对金属诱导SiC纳米定向生长的微观机制进行了初步分析。


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