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Mg_2Si半导体薄膜的热蒸发制备 被引量：10
1
作者 余宏 谢泉 +1 位作者 肖清泉 陈茜 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1204-1207,共4页
采用电阻式热蒸发方法和退火工艺制备出了Mg2Si半导体薄膜。研究了退火时间对Mg2Si薄膜的形成和结构的影响。首先在Si(111)衬底上沉积380nm Mg膜,然后在退火炉低真空10-1～10-2Pa氛围400℃退火,退火时间分别为3、4、5、6和7h。通过X射... 采用电阻式热蒸发方法和退火工艺制备出了Mg2Si半导体薄膜。研究了退火时间对Mg2Si薄膜的形成和结构的影响。首先在Si(111)衬底上沉积380nm Mg膜,然后在退火炉低真空10-1～10-2Pa氛围400℃退火,退火时间分别为3、4、5、6和7h。通过X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和拉曼光谱仪对薄膜的结构、形貌和光学性质进行了表征。结果表明,采用电阻式热蒸发方法成功地制备了半导体Mg2Si薄膜,Mg2Si薄膜具有Mg2Si(220)的择优生长特性。最强衍射峰出现在40.12°位置,随着退火时间的延长,Mg2Si(220)衍射峰强度先逐渐变强后变弱,退火4h时该峰强度最强。在256和690cm-1附近有两个Mg2Si拉曼特征峰,退火时间为4和7h时,256cm-1附近Mg2Si拉曼特征峰较强。 展开更多
关键词 mg2si薄膜 热蒸发 退火时间 择优生长
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钠钙玻璃上Mg_2Si薄膜的制备及其电学性质 被引量：4
2
作者 房迪 肖清泉 +3 位作者 廖杨芳 袁正兵 王善兰 吴宏仙 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期9-13,共5页
采用磁控溅射技术和退火工艺在钠钙玻璃衬底上制备了Mg_2Si半导体薄膜,研究了Mg膜厚度对Mg_2Si薄膜结构及其电学性质的影响。在钠钙玻璃上分别溅射两组相同厚度(175nm)的P-Si和N-Si膜,然后在其上溅射不同厚度Mg膜(240nm、256nm、272nm、... 采用磁控溅射技术和退火工艺在钠钙玻璃衬底上制备了Mg_2Si半导体薄膜,研究了Mg膜厚度对Mg_2Si薄膜结构及其电学性质的影响。在钠钙玻璃上分别溅射两组相同厚度(175nm)的P-Si和N-Si膜,然后在其上溅射不同厚度Mg膜(240nm、256nm、272nm、288nm、304nm),低真空退火4h制备一系列Mg_2Si半导体薄膜。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、霍尔效应测试仪对Mg_2Si薄膜的晶体结构、表面形貌、电学性质进行表征与分析。结果表明:采用磁控溅射技术在钠钙玻璃衬底上成功制备出以Mg_2Si(220)为主的Mg_2Si薄膜。随着沉积Mg膜厚度的增加,Mg_2Si衍射峰逐渐增强,薄膜表面更连续,电阻率逐渐减小,霍尔迁移率逐渐降低,载流子浓度逐渐增加。此外,Si膜导电类型和Mg膜厚度共同影响Mg_2Si薄膜的导电类型。溅射N-Si膜时,Mg_2Si薄膜的导电类型随着Mg膜厚度的增加由P型转化为N型;溅射P-Si膜时,Mg_2Si薄膜的导电类型为P型。可以控制制备的Mg_2Si半导体薄膜的导电类型,这对Mg_2Si薄膜的器件开发有着重要的指导意义。 展开更多
关键词 钠钙玻璃 mg2si薄膜 膜厚 磁控溅射
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Al掺杂半导体Mg_2Si薄膜的制备及电学性质 被引量：3
3
作者 王善兰 廖杨芳 +4 位作者 房迪 吴宏仙 肖清泉 袁正兵 谢泉 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期50-54,共5页
采用磁控溅射方法和热处理工艺在Si衬底上制备了不同Al质量分数的Mg_2Si薄膜,研究了不同Al质量分数对Mg_2Si薄膜结构及其电学性质的影响。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和四探针测试仪对Al掺杂Mg_2Si薄膜的晶体结构、表面... 采用磁控溅射方法和热处理工艺在Si衬底上制备了不同Al质量分数的Mg_2Si薄膜,研究了不同Al质量分数对Mg_2Si薄膜结构及其电学性质的影响。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和四探针测试仪对Al掺杂Mg_2Si薄膜的晶体结构、表面形貌和电学性质进行表征和分析。结果表明:采用磁控溅射技术在Si衬底上成功制备了不同Al质量分数的Mg_2Si薄膜,样品表面表现出良好的连续性,在Mg_2Si(220)面具有择优生长性。随着质量分数的增加,结晶度先增加后降低,晶粒尺寸减小,且在Al质量分数为1.58%时结晶度最好。此外,样品电阻率也随着Al质量分数的增加逐渐降低,表明Al掺杂后的Mg_2Si薄膜具有更好的导电性,这对采用Mg_2Si薄膜研制半导体器件有着重要的意义。 展开更多
关键词 磁控溅射法 AL掺杂 mg2si薄膜 电阻率 晶体结构
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Si(111)基片上Mg_2Si薄膜的脉冲激光沉积 被引量：2
4
作者 杨梅君 王传彬 沈强 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1112-1117,共6页
采用脉冲激光沉积方法在Si(111)基片上制备了Mg2Si薄膜。研究了激光能量密度、退火气氛及压强、退火温度、退火时间等工艺条件对Mg2Si薄膜生长的影响。用X射线衍射仪分析了Mg2Si薄膜的物相,用原子力显微镜、高分辨场发射扫描电镜表征了... 采用脉冲激光沉积方法在Si(111)基片上制备了Mg2Si薄膜。研究了激光能量密度、退火气氛及压强、退火温度、退火时间等工艺条件对Mg2Si薄膜生长的影响。用X射线衍射仪分析了Mg2Si薄膜的物相,用原子力显微镜、高分辨场发射扫描电镜表征了薄膜的形貌。实验结果表明:在激光能量密度为2.36 J/cm2,Si(111)基片上室温、真空(真空度10-6Pa)条件下沉积,在Ar气压强为10 Pa,500℃,30 min条件下原位退火得到了纯相、结构均匀、表面平整、厚度约为900 nm的Mg2Si多晶薄膜。 展开更多
关键词 脉冲激光沉积 mg2si薄膜 si(111)基片 多晶薄膜
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Mg_2Si半导体薄膜的磁控溅射制备 被引量：1
5
作者 肖清泉 谢泉 +1 位作者 余志强 赵珂杰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第18期5-7,14,共4页
采用磁控溅射技术和退火工艺制备出Mg2Si半导体薄膜,研究了退火时间对Mg2Si薄膜的形成和结构的影响。首先在Si(111)衬底上溅射沉积380nmMg膜,然后在退火炉内氩气氛围500℃退火,退火时间分别为3.5h、4.5h、5.0h、5.5h、6.0h。采用X射线... 采用磁控溅射技术和退火工艺制备出Mg2Si半导体薄膜,研究了退火时间对Mg2Si薄膜的形成和结构的影响。首先在Si(111)衬底上溅射沉积380nmMg膜,然后在退火炉内氩气氛围500℃退火,退火时间分别为3.5h、4.5h、5.0h、5.5h、6.0h。采用X射线衍射和扫描电镜对薄膜的结构和形貌进行了表征。结果表明,采用磁控溅射方法成功地制备了环境友好的半导体Mg2Si薄膜。Mg2Si薄膜具有Mg2Si(220)的择优生长特性,最强衍射峰出现在40.12°位置;随着退火时间的延长,Mg2Si外延薄膜的衍射峰强度先逐渐增强后逐渐减弱,退火5h后,样品的衍射峰最强。Mg2Si晶粒随着退火时间的延长,先逐渐增大,退火5h后逐渐减小。 展开更多
关键词 mg2si薄膜 择优生长 磁控溅射 退火
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Mg膜厚度对Mg_2Si半导体薄膜结构及方块电阻的影响
6
作者 杨云良 廖杨芳 +4 位作者 姚震震 肖清泉 张宝晖 章竞予 谢泉 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期525-530,共6页
采用射频磁控溅射系统和热处理系统制备了Mg2Si半导体薄膜。首先在Si衬底上溅射不同厚度的Mg膜,然后在真空退火炉中进行低真空热处理4 h制备一系列Mg2Si半导体薄膜。采用台阶仪、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对Mg2Si薄膜样品... 采用射频磁控溅射系统和热处理系统制备了Mg2Si半导体薄膜。首先在Si衬底上溅射不同厚度的Mg膜,然后在真空退火炉中进行低真空热处理4 h制备一系列Mg2Si半导体薄膜。采用台阶仪、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对Mg2Si薄膜样品的结构、表面形貌、剖面进行表征,研究了Mg膜厚度对Mg2Si半导体薄膜生成的影响。结果表明,在Si衬底上制备出以Mg2Si(220)为主的单一相Mg2Si薄膜,且Mg2Si(220)的衍射峰强度随着Mg膜厚度的增加先增大后减小,Mg膜为2.52μm时,制备的Mg2Si薄膜表现出了良好的结晶度和平整度。最后,研究了Mg膜厚度对Mg2Si薄膜方块电阻的影响。 展开更多
关键词 磁控溅射 热处理 mg2si薄膜 薄膜厚度 方块电阻
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Mg_2Si薄膜在Si(100)衬底上的外延生长研究
7
作者 钟建伟 余志强 +1 位作者 张昌华 杨庆 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2012年第1期133-135,共3页
采用直流磁控溅射系统,在Si(100)衬底上制备了外延Mg2Si半导体薄膜。通过XRD和场发射扫描电子显微镜(FESEM)对Mg2Si薄膜的晶体结构和表面形貌进行表征,理论分析了Mg2Si薄膜的消光特性对Mg2Si薄膜外延取向的影响,得到了Mg2Si薄膜的外延... 采用直流磁控溅射系统,在Si(100)衬底上制备了外延Mg2Si半导体薄膜。通过XRD和场发射扫描电子显微镜(FESEM)对Mg2Si薄膜的晶体结构和表面形貌进行表征,理论分析了Mg2Si薄膜的消光特性对Mg2Si薄膜外延取向的影响,得到了Mg2Si薄膜的外延取向特性。结果表明,在Si(100)衬底上,外延Mg2Si薄膜具有Mg2Si(220)的择优生长特性。 展开更多
关键词 磁控溅射 mg2si薄膜 消光特性 错配度
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基于复合靶溅射制备Mg_2Si薄膜及其热电性能 被引量：2
8
作者 陈志坚 李建新 +1 位作者 周白杨 温翠莲 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1214-1221,共8页
采用射频磁控溅射Mg-Si二元复合靶制备Mg_2Si热电薄膜,研究溅射功率、真空退火温度及退火时间对其性能的影响,探究较优的Mg_2Si薄膜制备工艺。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、霍尔效应测试仪、薄膜Seebeck系数测量系统对... 采用射频磁控溅射Mg-Si二元复合靶制备Mg_2Si热电薄膜,研究溅射功率、真空退火温度及退火时间对其性能的影响,探究较优的Mg_2Si薄膜制备工艺。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、霍尔效应测试仪、薄膜Seebeck系数测量系统对薄膜特性进行测试。由薄膜断面的能谱分析可知,Mg、Si元素在薄膜中分布均匀,且薄膜中Mg与Si摩尔比为2:1,与Mg_2Si相的组成摩尔比相符;XRD测试结果表明,溅射功率、真空退火温度及退火时间对薄膜的成膜质量均有影响。霍尔效应测试及Seebeck系数测量结果表明:所制备的Mg2Si薄膜均为n型半导体薄膜,其Seebeck系数的取值范围为-278.648^-483.562μV/K,薄膜电导率的取值范围为1.240~46.926 S/cm;120 W溅射功率下沉积的Mg_2Si薄膜经400℃真空退火保温3 h后,获得最大功率因子,其值为0.364 mW/(m·K^2)。 展开更多
关键词 mg_2si薄膜 射频磁控溅射 工艺优化 热电性能
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负偏压对磁控溅射Mg_2Si薄膜的影响
9
作者 梁枫 廖杨芳 +1 位作者 肖清泉 谢泉 《电子元件与材料》 CAS CSCD 2016年第4期35-38,共4页
采用直流磁控溅射加负偏压方法和退火工艺制备了Mg_2Si半导体薄膜,研究了不同负偏压对Mg膜的沉积速率、Mg_2Si薄膜结构以及电阻率的影响。结果表明,随着负偏压的增大,因压实膜层和二次溅射效应,Mg膜的沉积速率越来越小;在未加负偏压时,M... 采用直流磁控溅射加负偏压方法和退火工艺制备了Mg_2Si半导体薄膜,研究了不同负偏压对Mg膜的沉积速率、Mg_2Si薄膜结构以及电阻率的影响。结果表明,随着负偏压的增大,因压实膜层和二次溅射效应,Mg膜的沉积速率越来越小;在未加负偏压时,Mg_2Si薄膜的衍射峰最强、样品表面平整致密,当衬底加上负偏压后,Mg_2Si衍射峰都有所减弱,样品表面变得凹凸不平;当负偏压达到–150 V时,表面已呈现明显的熔融状态,表明负偏压对Mg_2Si薄膜的晶体结构没有有益影响。Mg_2Si薄膜的电阻率随着所加负偏压的增大先减小后增大,并在–90 V时达到最小值。 展开更多
关键词 mg_2si薄膜 负偏压 磁控溅射 沉积速率 表面形貌 电阻率
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蒸发时间对Mg_2Si薄膜的影响
10
作者 程佳俊 余宏 +1 位作者 周筑文 徐林 《电子技术与软件工程》 2016年第18期141-141,共1页
本文旨在研究Mg2Si半导体薄膜的制备过程中,蒸发时间对Mg2Si薄膜的影响。通过采用电阻式热蒸发及退火工艺的制备方法制备了Mg2Si半导体薄膜。在低真空（10-1~10-2Pa）,400℃热处理4h条件下,研究在80A蒸发电流时,不同蒸发时间对Mg2Si薄... 本文旨在研究Mg2Si半导体薄膜的制备过程中,蒸发时间对Mg2Si薄膜的影响。通过采用电阻式热蒸发及退火工艺的制备方法制备了Mg2Si半导体薄膜。在低真空（10-1~10-2Pa）,400℃热处理4h条件下,研究在80A蒸发电流时,不同蒸发时间对Mg2Si薄膜的影响。并采用扫描电镜手段对实验形成的Mg2Si薄膜的结构进行了表征。最后得出结论：低真空（10-1~10-2Pa）,400℃热处理4h条件下,蒸发时间为16min是制备高质量Mg2Si半导体薄膜的最佳蒸发时间。 展开更多
关键词 热蒸发 蒸发时间 mg2si半导体薄膜
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