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我国第一台激光分子束外延设备研制成功 被引量:3
1
作者 杨国桢 吕惠宾 《中国科学基金》 CSCD 1998年第2期137-140,共4页
激光分子束外延是近几年才出现的一种新型高精密制膜技术,它集普通脉冲激光沉积(PLD)的特点和传统分子束外延(MBE)的超高真空精确控制原子尺度外延生长的原位实时监控为一体,不仅可以生长通常的半导体超晶格材料,尤其适于制备多元素、... 激光分子束外延是近几年才出现的一种新型高精密制膜技术,它集普通脉冲激光沉积(PLD)的特点和传统分子束外延(MBE)的超高真空精确控制原子尺度外延生长的原位实时监控为一体,不仅可以生长通常的半导体超晶格材料,尤其适于制备多元素、高熔点、复杂层状结构,如超导体、光学晶体、铁电体、压电体、铁磁体以及有机高分子材料等薄膜,同时还能进行其相应的激光与物质相互作用和成膜过程的物理、化学等方面的基础研究。因此,激光分子束外延具有重要的学术意义和广泛的应用前景。 展开更多
关键词 激光分子 外延设备 薄膜 超晶格
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Fe_3O_4/MgO(100)薄膜的激光分子束外延与磁电学性能 被引量:2
2
作者 曹林洪 吴卫东 +3 位作者 唐永建 葛芳芳 白黎 王学敏 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1819-1823,共5页
采用激光分子束外延方法,以烧结-αFe2O3为靶材,在MgO(100)基底上制备了Fe3O4薄膜。通过反射高能电子衍射原位观察了薄膜生长前后的表面结构,结果表明所生长的Fe3O4薄膜表面平整。经显微激光拉曼光谱和X光电子能谱分析证实所得薄膜表面... 采用激光分子束外延方法,以烧结-αFe2O3为靶材,在MgO(100)基底上制备了Fe3O4薄膜。通过反射高能电子衍射原位观察了薄膜生长前后的表面结构,结果表明所生长的Fe3O4薄膜表面平整。经显微激光拉曼光谱和X光电子能谱分析证实所得薄膜表面成分为纯相Fe3O4。磁电学性能采用多功能物性系统测量,结果表明:当温度降至100 K附近时,薄膜电阻率有较大增加,Verwey相转变的范围变宽而且不明显,说明反向晶粒边界的存在;在7 160 kA.m-1的磁场下,室温磁电阻达到-6.9%,在80和150 K温度下磁电阻分别达到-10.5%和-16.1%;薄膜的室温饱和磁化强度约为260 kA.m-1,其矫顽磁场约为202 kA.m-1。 展开更多
关键词 薄膜 半金属 激光分子 外延 矫顽磁场
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激光分子束外延制备中高温超导薄膜化学稳定性研究 被引量:1
3
作者 熊泽本 马世红 武彪 《激光杂志》 北大核心 2017年第1期39-42,共4页
提出一种激光分子束薄膜制备方法,并对制备完成的高温超导薄膜化学稳定性进行研究。以活化气体作为薄膜制备的氧源,选用Sr Ti O3基片作为衬底,临界转变温度和临界电流密度分别控制为85K、1×106A/cm2。分析薄膜的化学稳定性,分析结... 提出一种激光分子束薄膜制备方法,并对制备完成的高温超导薄膜化学稳定性进行研究。以活化气体作为薄膜制备的氧源,选用Sr Ti O3基片作为衬底,临界转变温度和临界电流密度分别控制为85K、1×106A/cm2。分析薄膜的化学稳定性,分析结果显示如果薄膜中含有微量的未反应单质铝,会导致薄膜的化学稳定性发生变化;采用激光分子束制备的薄膜化学稳定性优于内部结构疏松的非晶膜。实验证明采用提出的激光分子束薄膜制备方法生成的高温超导薄膜具有较好的化学稳定性。 展开更多
关键词 激光分子 外延 薄膜 临界转变温度 临界电流密度
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GaAs外延薄膜的As缺位研究
4
作者 王雪敏 吴卫东 +2 位作者 阎大伟 王瑜英 唐永建 《信息与电子工程》 2011年第3期351-357,共7页
研制太赫兹量子级联激光器的核心是制备以GaAs为代表的量子阱超晶格,在制备GaAs为代表的量子阱超晶格过程中,需要解决As缺位等基础性物理问题。采用激光分子束外延技术制备了GaAs外延薄膜,研究了实验参数对GaAs薄膜性能,特别是As缺位的... 研制太赫兹量子级联激光器的核心是制备以GaAs为代表的量子阱超晶格,在制备GaAs为代表的量子阱超晶格过程中,需要解决As缺位等基础性物理问题。采用激光分子束外延技术制备了GaAs外延薄膜,研究了实验参数对GaAs薄膜性能,特别是As缺位的影响。在线RHEED测试结果表明,GaAs可以实现外延生长。原位XPS和UPS等测试研究结果表明,激光分子束外延技术制备GaAs外延薄膜过程中存在As缺位问题,激光能量对GaAs薄膜中As含量具有明显的影响,要获得理想成分比的GaAs外延薄膜,需要较高的脉冲激光能量(600 mJ)。 展开更多
关键词 激光分子 量子阱超晶格 生长机理
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薄膜物理及其应用讲座第八讲激光分子束外延──一种研制薄膜的先进方法 被引量:3
5
作者 陈正豪 《物理》 CAS 北大核心 1995年第12期719-723,共5页
激光分子束外延薄膜,是近年发展起来的、以原子层、原胞层尺度研制薄膜的新技术、新方法。本文简要地介绍激光分子束外延的工作原理、特点与优势、以及国内外的研究动态。
关键词 激光分子外延 单原子层 多层膜 超晶格 薄膜
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激光分子束外延技术及其在氧化锌薄膜制备中的应用 被引量:9
6
作者 王兆阳 胡礼中 +2 位作者 孙捷 孟庆端 苏英美 《中国稀土学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期141-143,共3页
与金属有机物化学气相沉积和磁控溅射相比,激光分子束外延技术(L MBE)是近年来发展的一种先进的薄膜生长技术,在氧化锌薄膜生长的研究中因其独特的优越性显示出越来越强的竞争力。在讨论ZnO薄膜基本特性的基础上,较为详细地论述了激光... 与金属有机物化学气相沉积和磁控溅射相比,激光分子束外延技术(L MBE)是近年来发展的一种先进的薄膜生长技术,在氧化锌薄膜生长的研究中因其独特的优越性显示出越来越强的竞争力。在讨论ZnO薄膜基本特性的基础上,较为详细地论述了激光分子束外延技术及其在氧化锌薄膜制备中的应用和取得的新进展。 展开更多
关键词 ZNO薄膜 分子外延 激光分子外延
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激光分子束外延和关键技术研究 被引量:6
7
作者 杨国桢 吕惠宾 +6 位作者 陈正豪 崔大复 王会生 杨海清 缪风英 周岳亮 李林 《中国科学(A辑)》 CSCD 1998年第3期260-265,共6页
较为系统地介绍了一台激光分子束外延的总体结构和关键技术研究 .同时使用该设备和技术 ,实现精确控制原子尺度外延生长 ,获得原子尺度光滑表面的氧化物外延薄膜等实验结果 .
关键词 激光分子外延 PLD 外延生长 薄膜 制备
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超高真空中SrTiO_3薄膜同质外延生长的过程研究 被引量:8
8
作者 李金隆 张鹰 +3 位作者 邓新武 刘兴钊 陶伯万 李言荣 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期63-66,共4页
在超高真空下利用激光分子束外延 (LMBE)方法基于SrTiO3 (10 0 )单晶基片同质外延SrTiO3 薄膜。通过反射式高能电子衍射 (RHEED)对生长过程进行原位监测 ,发现对基片的预热处理明显有利于改善其晶面结构 ,当在其上同质外延Sr TiO3 薄膜... 在超高真空下利用激光分子束外延 (LMBE)方法基于SrTiO3 (10 0 )单晶基片同质外延SrTiO3 薄膜。通过反射式高能电子衍射 (RHEED)对生长过程进行原位监测 ,发现对基片的预热处理明显有利于改善其晶面结构 ,当在其上同质外延Sr TiO3 薄膜时 ,容易实现单晶层状生长模式 ,并得到原子级平整度的铁电薄膜。 展开更多
关键词 超高真空 SRTIO3薄膜 同质外延生长 激光分子外延法 LMBE 反射式高能电子衍射 铁电薄膜
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ZnO的激光分子束外延法制备及X射线研究 被引量:10
9
作者 杨晓东 张景文 +2 位作者 毕臻 贺永宁 侯洵 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期485-489,共5页
利用激光分子束外延(L-MBE)技术在α-Al2O3(0001)衬底上生长出了沿C轴高度择优取向的ZnO外延薄膜,并采用Philips四晶高分辨X射线衍射仪(Philip′s X′Pert HR-MRD)对ZnO薄膜的表面及结构特性进行了研究.应用小角度X射线分析方法(GIXA)对... 利用激光分子束外延(L-MBE)技术在α-Al2O3(0001)衬底上生长出了沿C轴高度择优取向的ZnO外延薄膜,并采用Philips四晶高分辨X射线衍射仪(Philip′s X′Pert HR-MRD)对ZnO薄膜的表面及结构特性进行了研究.应用小角度X射线分析方法(GIXA)对ZnO薄膜的表面以及ZnO/Al2O3界面状况进行了定量表征.X射线反射率(XRR)曲线出现了清晰的源于良好表面及界面特性的Kiessig干涉振荡峰,通过对其精确拟合求得ZnO薄膜的表面及界面粗糙度分别为0.34nm和1.12nm.ZnO薄膜与α-Al2O3(0001)衬底的XRD在面(in-plane)Φ扫描结果表明形成了单一的平行畴(Alignedin-plane Oriented Domains),其在面外延关系为ZnO[1010]||Al2O3[1120].XRDω-2θ扫描以及ω摇摆曲线半峰宽分别为0.12度和1.27度,这一结果表明通过形成平行畴及晶格驰豫过程,ZnO薄膜中的应力得到了有效的释放,但同时也引入了螺位错. 展开更多
关键词 氧化锌 激光分子外延 小角度X射线分析 X射线反射率
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L-MBE法生长ZnO薄膜的退火研究 被引量:9
10
作者 杨晓东 张景文 +2 位作者 王东 毕臻 侯洵 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期996-1000,共5页
研究了空气退火对于激光分子束外延(L-MBE)法制备的ZnO薄膜光学及结构特性的影响,报道了采用小角度X射线分析(GIXA)技术对于ZnO薄膜退火前后的表面及界面状况的定量分析结果.RHEED衍射图样表明,薄膜经过380℃及600℃原位退火后,其表面... 研究了空气退火对于激光分子束外延(L-MBE)法制备的ZnO薄膜光学及结构特性的影响,报道了采用小角度X射线分析(GIXA)技术对于ZnO薄膜退火前后的表面及界面状况的定量分析结果.RHEED衍射图样表明,薄膜经过380℃及600℃原位退火后,其表面仍然较为粗糙.而XRD在面(in-plane)Φ扫描结果显示出经过800℃空气退火之后,薄膜具有更好的外延取向性.GIXA分析结果表明,800℃退火后ZnO薄膜的表面方均根粗糙度从退火前的1.13nm下降为0.37nm;同时ZnO/Al2O3界面粗糙度从2.10nm上升为2.59nm.ZnO室温PL结果显示,退火后薄膜紫外近带边发光强度比退火前增大了40倍,并出现了源于电子-空穴等离子体(EHP)复合的N带受激发射峰,激发阈值约为200kW/cm2. 展开更多
关键词 氧化锌 激光分子外延 退火 光致发光 在面Φ扫描 小角度X射线分析
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用激光分子束外延在Si衬底上外延生长高质量的TiN薄膜 被引量:8
11
作者 何萌 刘国珍 +2 位作者 仇杰 邢杰 吕惠宾 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期1236-1240,共5页
采用激光分子束外延技术,利用两步法,在Si单晶衬底上成功地外延生长出TiN薄膜材料.原子力显微镜分析结果显示,TiN薄膜材料表面光滑,在10μm×10μm范围内,均方根粗糙度为0·842nm.霍耳效应测量结果显示,TiN薄膜在室温条件下的... 采用激光分子束外延技术,利用两步法,在Si单晶衬底上成功地外延生长出TiN薄膜材料.原子力显微镜分析结果显示,TiN薄膜材料表面光滑,在10μm×10μm范围内,均方根粗糙度为0·842nm.霍耳效应测量结果显示,TiN薄膜在室温条件下的电阻率为3·6×10-5Ω·cm,迁移率达到583·0cm2/V·S,表明TiN薄膜材料是一种优良的电极材料.X射线θ—2θ扫描结果和很高的迁移率均表明,高质量的TiN薄膜材料被外延在Si衬底上.进一步在TiN/Si衬底上外延生长SrTiO3薄膜的结果表明,在Si上外延的TiN薄膜不仅具有很好的热稳定性,而且可以作为缓冲层或底电极外延生长其他的薄膜材料及多层结构. 展开更多
关键词 激光分子外延 TiN单晶薄膜 外延生长
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激光分子束外延BaTiO_3薄膜最顶层表面原子平面与薄膜生长机理 被引量:7
12
作者 崔大复 陈凡 +7 位作者 赵彤 师文生 陈正豪 周岳亮 吕惠宾 杨国桢 黄惠忠 张宏霞 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2000年第9期1878-1882,共5页
用激光分子束外延技术在SrTiO3 (0 0 1)衬底上外延生长了高质量的BaTiO3 薄膜 ,薄膜的生长过程由反射式高能电子衍射仪 (RHEED)原位实时监测 ,表明薄膜具有二维层状生长模式 .薄膜的晶体结构和表面形貌分别由X射线衍射和原子力显微镜表... 用激光分子束外延技术在SrTiO3 (0 0 1)衬底上外延生长了高质量的BaTiO3 薄膜 ,薄膜的生长过程由反射式高能电子衍射仪 (RHEED)原位实时监测 ,表明薄膜具有二维层状生长模式 .薄膜的晶体结构和表面形貌分别由X射线衍射和原子力显微镜表征 ,显示该薄膜为完全c轴取向四方相晶体结构 ,其表面具有原子尺度光滑性 .采用角分辨X射线光电子谱技术 (ARXPS) ,研究了BaTiO3 薄膜表面最顶层原子种类和排列状况 .结果表明 ,BaTiO3 薄膜表面最顶层终止在TiO2 原子平面 .在此基础上 ,进一步在原子水平上探讨了BaTiO3 薄膜的层状外延生长机理 . 展开更多
关键词 激光分子外延 氧化物 薄膜 最顶层表面 钛酸钡
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激光分子束外延氧化物薄膜机理研究 被引量:6
13
作者 吕惠宾 杨国桢 +3 位作者 陈凡 赵彤 周岳亮 陈正豪 《中国科学(A辑)》 CSCD 2000年第10期935-939,共5页
实验结果表明外延结构复杂的氧化物薄膜 ,基片温度在 6 0 0~ 6 5 0℃条件下 ,其表面原胞层的扩散时间是几十秒到上百秒 .根据此特点 ,采用单原胞间歇式外延 。
关键词 激光分子外延 氧化物薄膜 薄膜物理
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纳米薄膜脉冲激光沉积技术 被引量:1
14
作者 李美成 赵连城 +2 位作者 杨建平 陈学康 吴敢 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期1-4,48,共5页
简要介绍了脉冲激光薄膜沉积 (PLD)技术的物理原理、独具的特点 ,并且介绍了在PLD基础上结合分子束外延 (MBE)特点发展起来的激光分子束外延 (L -MBE) ,以及采用L
关键词 脉冲激光薄膜沉积 PLD 激光分子外延 L-MBE 硅基纳米 PtSi薄膜 薄膜科学
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BaTiO_3/SrTiO_3超晶格的激光分子束外延生长与二阶光学非线性研究 被引量:3
15
作者 赵彤 陈凡 +2 位作者 吕惠宾 杨国桢 陈正豪 《中国科学(A辑)》 CSCD 2000年第5期463-468,共6页
使用激光分子束外延 ,在SrTiO3 ( 1 0 0 )单晶衬底上成功生长了一系列c轴取向的 ,具有原子量级控制精度的BaTiO3 /SrTiO3 超晶格 .利用晶格失配导致的薄膜表面台阶密度的周期性变化 ,讨论了反射式高能电子衍射 (RHEED)强度在BaTiO3 层和... 使用激光分子束外延 ,在SrTiO3 ( 1 0 0 )单晶衬底上成功生长了一系列c轴取向的 ,具有原子量级控制精度的BaTiO3 /SrTiO3 超晶格 .利用晶格失配导致的薄膜表面台阶密度的周期性变化 ,讨论了反射式高能电子衍射 (RHEED)强度在BaTiO3 层和SrTiO3 层中的周期性调制 .系统研究了二阶非线性光学极化率同超晶格结构的关系 .实验测量和理论拟合结果表明 ,BaTiO3 /SrTiO3 超晶格的二阶非线性光学极化率显著增强 ,其最大值比BaTiO3 体单晶提高一个数量级以上 .从应力导致的晶格畸变和极化增强出发 。 展开更多
关键词 超晶格 激光分子外延 BTO STO 二阶光学非线性
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激光分子束外延工艺用ZnO陶瓷靶材的研究 被引量:3
16
作者 贺永宁 朱长纯 +1 位作者 候洵 杨晓东 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期299-303,共5页
由改进的电子陶瓷工艺制备了ZnO(99.99%)高纯陶瓷靶材。用激光分子束外延(lasermolecularbeamepitaxy,L MBE))工艺,采用 这种靶材在蓝宝石基片上较低温度下生长了高结晶质量的ZnO半导体光电子薄膜。研究了ZnO高纯陶瓷靶材的烧结机理、... 由改进的电子陶瓷工艺制备了ZnO(99.99%)高纯陶瓷靶材。用激光分子束外延(lasermolecularbeamepitaxy,L MBE))工艺,采用 这种靶材在蓝宝石基片上较低温度下生长了高结晶质量的ZnO半导体光电子薄膜。研究了ZnO高纯陶瓷靶材的烧结机理、微观结构及形貌, 认为靶材的后期烧结速率主要决定于氧空位扩散机制。根据辐照后靶材的电镜分析结果,对L MBE工艺中靶材表面与脉冲激光相互作用过 程中等离子体羽辉的形成过程及其动力学特征进行了研究,认为该等离子体羽辉是激光支持的燃烧波,其波前传播速度为亚声速并且沿靶材 法线方向,粒子的动力学特征使得L MBE工艺适于ZnO薄膜的二维平面生长。 展开更多
关键词 氧化锌陶瓷 激光分子外延 脉冲激光辐照效应 外延薄膜制备 激光脉冲沉积技术 生长方法
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硅基PtSi纳米薄膜制备及应用研究进展 被引量:3
17
作者 李美成 殷景华 +4 位作者 蔡伟 赵连城 陈学康 杨建平 王菁 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期237-239,共3页
PtSi红外探测器是一种重要的光电器件.在军事和民用方面均起着非常重要的作用。高质量硅基PtSi 薄膜的制备是高性能器件研制的基础。本文介绍了溅射、分子束外延、脉冲激光沉积和激光分子束外延等制备PtSi 薄膜的方法。并... PtSi红外探测器是一种重要的光电器件.在军事和民用方面均起着非常重要的作用。高质量硅基PtSi 薄膜的制备是高性能器件研制的基础。本文介绍了溅射、分子束外延、脉冲激光沉积和激光分子束外延等制备PtSi 薄膜的方法。并评述了PtSi红外探测器的最新应用研究进展及发展趋势。 展开更多
关键词 红外探测器 纳米薄膜 脉冲激光沉积 激光分子外延
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激光分子束外延制备高质量的YBCO超导薄膜 被引量:3
18
作者 陈凡 吕惠宾 +4 位作者 赵彤 王荣平 周岳亮 陈正豪 杨国桢 《中国科学(A辑)》 CSCD 北大核心 2001年第5期433-438,共6页
利用活化气体做氧源 ,使生长气压比普通脉冲激光沉积方法 (PLD)低 2~ 3个数量级 ,用激光分子束外延在SrTiO3 ( 1 0 0 )衬底上制备出临界转变温度Tc0 =85~ 87K ,临界电流密度Jc≥ 1× 1 0 6A/cm2 的高质量YBCO超导薄膜 .原子力显微... 利用活化气体做氧源 ,使生长气压比普通脉冲激光沉积方法 (PLD)低 2~ 3个数量级 ,用激光分子束外延在SrTiO3 ( 1 0 0 )衬底上制备出临界转变温度Tc0 =85~ 87K ,临界电流密度Jc≥ 1× 1 0 6A/cm2 的高质量YBCO超导薄膜 .原子力显微镜 (AFM)测得表面无明显颗粒 ,均方根粗糙度约为 7.8nm .在这种薄膜基础上制备的Joseph son量子干涉器件 (DC SQUID) 展开更多
关键词 YBCO超导薄膜 激光分子外延 活化气体 均方根粗糙度 高温超导材料 超导临界温度
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激光分子束外延SrTiO_3薄膜退火过程中表面扩散的研究 被引量:3
19
作者 魏贤华 张鹰 +3 位作者 邓新武 黄文 李金隆 李言荣 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期260-262,共3页
用激光分子束外延研究了SrTiO3 同质外延时原位退火中 ,反射高能电子衍射 (RHEED)强度的恢复———驰豫时间 ,导出了高真空下表面扩散的活化能为 0 31eV ,与低真空下的结果相比要小许多 ,这反映了粒子达到基片时的能量差。对沉积不同... 用激光分子束外延研究了SrTiO3 同质外延时原位退火中 ,反射高能电子衍射 (RHEED)强度的恢复———驰豫时间 ,导出了高真空下表面扩散的活化能为 0 31eV ,与低真空下的结果相比要小许多 ,这反映了粒子达到基片时的能量差。对沉积不同厚度的薄膜退火研究 ,表明当薄膜厚度增加时 ,表面恢复情况减弱 ,而导致随后的沉积时RHEED振荡周期的改变。 展开更多
关键词 表面扩散 退火过程 薄膜厚度 RHEED SrTiO3 粒子 振荡周期 激光分子外延 反射高能电子衍射 驰豫时间
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激光分子束外延制备薄膜技术
20
作者 徐东然 马葆基 +1 位作者 肖效光 王长征 《聊城大学学报(自然科学版)》 2006年第3期36-39,共4页
激光分子束外延制备薄膜是在传统分子束外延和普通激光淀积技术基础上发展起来的,以原子层、原胞层尺度研制薄膜的技术和方法.简要介绍了激光分子束外延的装置和工作原理、特点与优势及其研究内容,并对其应用前景进行了展望.
关键词 激光分子外延 多层膜 超晶格
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