一、掺氮类金刚石薄膜的导电性能及退火特性（论文文献综述）
张圣亚[1]（2021）在《蓝色钻石内部缺陷分析与形成机制研究》文中研究表明由于极其稀少和珍贵,蓝色钻石至今仍然是人们财富与地位的象征,在各大世界拍卖会中更是屡屡登场并拍出惊天价格。蓝色钻石不仅在宝石界具有重要地位,更因为其显着的物理特性而具有极其重要的科学研究价值。作为自然界中硬度最高的材料,钻石具有最大的热导率、最宽的透光波段、化学惰性以及可以抗任何酸碱腐蚀、抗辐射等优良性能,在工业、科技、国防、珠宝等领域都有极其重要的应用价值!蓝色钻石的研究对地球物理科学以及材料科学都具有举足轻重的意义。蓝色钻石是典型的下地幔钻石,由于极高的硬度及化学惰性等优异性能,极大程度保留了内部矿物质包裹体在下地幔中的原始状态,使科学家可以对矿物质进行在位测试,了解下地幔的地质结构。此外,钻石由共价键组成,共价键不利于电子传导,因此钻石是一种带隙很宽的绝缘体。但是随着硼元素掺杂进入钻石内部,钻石变成半导体,并且随着硼浓度的增加,导电性也会增加,甚至在硼含量达到1021cm-1时出现超导特性。结合钻石本身具有的极限性能,如最高的热导率,耐腐蚀,最小的压缩率等,科学家们认为钻石是一种极限性半导体材料,将会取代Si的半导体材料地位。但是由于缺少对蓝色钻石内部杂质缺陷的测试以及含量标定手段,严重限制了其研究与应用进展!本论文中,我们利用拉曼光谱仪开发了一种新型的无损的对蓝色钻石进行硼浓度标定的技术。此外我们通过测试天然蓝色钻石揭示了天然蓝钻内部真正的杂质缺陷,同时利用高温高压技术,对蓝色钻石的缺陷进行了分析并研究其形成机制。首先,用拉曼光谱对不同硼浓度的蓝色钻石进行分析。第一步,在波数300-1800 cm-1范围内进行常规拉曼检测。在该范围内,有些样品不仅展现出典型的高硼含量或低硼含量的拉曼光谱,还出现了一种特殊的拉曼光谱,其中包含了高硼和低硼含量蓝钻的两种拉曼光谱。随后在常温下依次对样品进行波数为-100-100cm-1范围内的超低波数拉曼测试。我们在蓝色钻石的拉曼光谱中发现,在12.1cm-1附近有一个特殊的宽峰,此峰与拉曼电子效应有关且随着硼浓度的增加而逐渐增大。我们还通过液氮冷却在不同温度下完成了多个蓝色钻石的超低波数拉曼测试,发现在12.1 cm-1附近的峰随着温度的降低呈增强趋势。我们对这些变化进行了分析和整理,并对采集的数据进行了公式拟合,成功地提出了一种新的硼浓度校准方法。结果表明,拉曼光谱可以作为一种非破坏性的方法来精确地校准蓝色钻石中的硼浓度。其次,我们通过对天然蓝色钻石以及合成蓝色钻石进行内部元素的种类以及含量测试成功揭示了天然蓝色钻石中真正的杂质缺陷是硼氧复合缺陷,而不是单个的硼原子。此外我们挑选具有代表性的不同硼浓度的蓝色钻石,通过进行退火处理,来调控蓝色钻石内部的硼氧缺陷,提高其电学性质。我们先利用真空管式炉进行高温退火,随后利用国产六面顶大压机进行高温高压退火,使金刚石内部的缺陷重新达到平衡,改善蓝色钻石的电学性质。在处理后,我们通过拉曼光谱,综合物性测试系统,霍尔测试系统对样品进行了测试分析。该工作的主要目的是想要通过改善蓝色钻石内部的缺陷,提高蓝色钻石的晶体质量和导电性能。
杨满中[2]（2019）在《N与Si掺杂含氢类金刚石涂层热稳定性的研究》文中提出类金刚石（diamond-like carbon,DLC）涂层具有优异的性能,应用潜力广泛。但DLC涂层的显着缺点,即内应力高和热稳定性差,限制了DLC涂层的推广应用。本实验采用等离子增强化学气相沉积（PECVD）的方法,调控涂层含氮量,调节偏压大小,以及进行硅氮共掺。利用拉曼光谱、红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）和薄膜应力测试仪、微纳米力学综合测量系统等分析测试手段对涂层组织和性能进行表征,探讨了DLC涂层沉积态及退火态的组织结构和性能的变化规律。实验获得如下结论:（1）对掺氮含氢类金刚石（a-CN:H）涂层而言。随着N2流通量增加,涂层含氮量增加,sp3含量先增加后减小,拐点氮含量为0.12 at%。涂层中的N元素以C=N键为主,且C=N键在490°C以上温度退火时才发生部分断裂。存在临界退火温度430°C。低于该温度退火时,与纯含氢类金刚石（a-C:H）涂层相比,掺氮涂层具有较低的sp3→sp2的结构转变温度。但当退火温度大于430°C时,掺氮涂层的结构转变速率比a-C:H涂层低。即随着涂层含氮量增加,低氮掺杂涂层的高温热稳定性增加。当掺氮涂层经430°C退火后,可以获得具有高硬度、高导率、低残余应力和低摩擦系数等综合性能优异的DLC涂层。（2）随着负偏压升高,a-CN:H涂层sp3含量下降,CHn键含量先迅速下降后缓慢下降,甚至基本消失。当偏压为-420 V时,涂层在330°C?430°C之间退火时发生CHn键的断裂,诱导涂层发生sp3→sp2的结构转变。当偏压为-500 V时,涂层CHn键含量大幅下降,退火温度大于430°C时才发生明显的结构转变。当偏压大于-500 V时,涂层sp3含量下降,缺陷增加,涂层结构随温度的转变速率略微增加。即涂层热稳定性随着负偏压的升高先增加后降低。当偏压为-500 V时,涂层具有优异的综合性能:纳米硬度22.5GPa,残余应力0.57 GPa,摩擦系数0.13,磨损率8.1×10-17 m3/（N·m）。涂层经590°C退火后依然具有较优异的性能:硬度14.8 GPa,摩擦系数0.08。（3）对于硅氮共掺含氢类金刚石（Si-N-DLC）涂层。本实验工艺参数所制备的涂层具有较高的sp2含量。Si元素以Si-C键为主,N元素以C=N键为主。存在临界退火温度430°C。当退火温度低于此值时,涂层各元素键合形式较稳定,仅有少量的不稳定碳原子发生重排,涂层结构较稳定。当退火温度大于430°C时,涂层在热弛豫下发生结构转变,sp3含量下降,涂层发生较明显的结构转变。尤其当退火温度大于490°C时,Si-H键和Si=N键开始发生部分断裂,促进涂层结构的转变。与a-C:H涂层相比,本文制备的Si-N-DLC涂层在高温条件下具有更低的结构转变速率,热稳定性提高。而且随着涂层硅含量增加,涂层热稳定性提高。
王洪美[3]（2019）在《类金刚石薄膜及其复合结构的制备与性能研究》文中研究表明类金刚石薄膜作为一种碳材料具有优异的综合性能。它结合了金刚石薄膜和石墨的优点,具有高硬度、低电阻率、较高的可见光透过率及良好的耐磨性能,其应用范围遍及机械、电学、光学及医学等诸多领域。调整类金刚石薄膜的制备工艺使其具有更高的可见光透过率及良好的的综合性能对其应用意义重大。本论文采用磁控溅射法以石墨为靶材在玻璃衬底上沉积了类金刚石（DLC）薄膜并研究制备工艺参数对DLC薄膜光学透过率的影响。研究结果表明:采用磁控溅射法以石墨为靶材在玻璃衬底上沉积的类金刚石（DLC）薄膜均为非晶结构。在一定范围内,石墨靶溅射功率的增大及沉积时间的延长均使得DLC薄膜的可见光透过率降低。为了进一步研究氮气流量对磁控溅射法制备类金刚石薄膜结构及性能的影响,通入氮气制备掺氮类金刚石薄膜,用原子力显微镜表征了不同氮气流量条件下生长薄膜的形貌,用拉曼光谱仪、X射线光电子能谱仪和分光光度计分析了样品的微结构、元素的价态和透光性能。结果表明:通入2 sccm氮气时,DLC薄膜的光学透过率大大提高,此时DLC薄膜内的氮元素含量为5.88%、sp3键百分比为64.65%、ID/IG值为1.81;掺氮DLC薄膜在可见光范围内光学透过率达到96%。随着氮气流量继续增加,DLC薄膜光学透过率整体呈现下降的趋势。退火2小时后不掺氮DLC薄膜光学透过率呈小幅度下降,而掺氮DLC薄膜其光学透过率几乎没有变化。引入银层制备具有高可见光透过率及低近红外透射率的DLC/Ag/DLC复合薄膜,在磁控溅射法制备DLC/Ag/DLC复合薄膜的过程中改变薄膜的生长条件,包括内层DLC、银层、外层DLC的溅射功率,各层薄膜的沉积时间及沉积过程中通入的氮气流量,研究其对薄膜透光性能的影响,结果表明:DLC薄膜具有优异的光学性能,内层DLC溅射功率60 W,沉积时间600 s,气体流量为N2 2 sccm、Ar 18 sccm;银层溅射功率30 W,沉积时间70 s,气体流量为Ar 20 sccm;外层DLC溅射功率60 W,沉积时间150 s,气体流量为N2 2 sccm、Ar 18 sccm时制得DLC/Ag/DLC复合薄膜在可见光范围内达到71.9%（550 nm）的高可见光透过率,39%（1100 nm）的近红外透过率,并具有良好的电学性能。使用FDTD软件模拟不同厚度的DLC/Ag/DLC复合薄膜的光学透过率,模拟结果与实验测试结果呈现相同的变化趋势。
赵海啸[4]（2014）在《n型纳米金刚石薄膜的制备与电学性能研究》文中进行了进一步梳理CVD金刚石薄膜是集优异的力学、热学、电学、化学和光学性能于一体的材料,在各个领域中有着广泛的应用前景。磷离子注入纳米金刚石薄膜（NCD）的掺杂浓度、表面形貌、金刚石相含量和衬底的选择等对其电学性能有较大影响,对于制备高质量n型纳米金刚石薄膜十分关键。本文针对真空预退火、衬底和薄膜表面态这三个问题,对其开展了研究,获得的结果如下：（1）研究了真空预退火对磷掺杂纳米金刚石薄膜微结构与电学性能的影响。首先对本征纳米金刚石薄膜进行900℃的预退火处理,薄膜电阻率显着下降,Hall迁移率增加；当在预退火样品中注入磷离子后,薄膜电阻率进一步下降,Hall迁移率进一步增加。随着预退火温度的升高,薄膜中的非晶石墨相的有序化程度提高,氢的解析附作用增大,TPA发生解吸附。1000℃预退火下增加退火时间对薄膜的结构影响较小。XPS结果表明,预退火样品表面更容易被氧化,随着预退火从900℃增加到1000℃后,样品中的C-O键和C=O键的总含量升高,sp2含量减少,这说明薄膜内首先被氧化的是sp2C-C的悬键。这导致sp3的相对含量增加,薄膜内的金刚石相含量增加,电阻率减小。（2）研究了石英和硅片这两种不同衬底对磷掺杂纳米金刚石薄膜微结构与电学性能的影响。结果表明,硅衬底上沉积的薄膜中含有较多的金刚石相,并且不容易被氧化。石英衬底样品的电阻率比硅衬底样品高4个数量级,两种衬底上制备的磷离子注入纳米金刚石薄膜样品都呈n型电导。石英衬底上沉积的金刚石薄膜中sp2碳含量较高,造成石英衬底样品的载流子迁移率较高。（3）研究了不同表面态对磷离子注入纳米金刚石薄膜的微结构和电学性能的影响。结果表明,较长时间沉积的薄膜具有更完整的金刚石晶体结构,900℃退火后薄膜晶格结构更趋完整,金刚石相含量增加。生长时间较短的样品（A样品）比生长时间较长的样品（D样品）更容易氧化,它的表面含氧量较高,退火后表面含氧量继续增加。A样品的电阻率较大,Hall迁移率较大；D样品的电阻率较小,Hall迁移率很低。XPS结果表明,A样品的C1s谱图中存在288.7eV处的π-π*键,而D样品的C1s谱图中则未发现π-π*键；结果表明π-π*键有利于提高薄膜的迁移率。
王锐[5]（2014）在《离子注入纳米金刚石薄膜的微结构与电化学性能研究》文中进行了进一步梳理金刚石薄膜电极具有电化学窗口宽、背景电流低、化学和电化学稳定性高、低吸附和抗污染等优点,因此在电化学方面有很大的应用前景。纳米金刚石（NCD）薄膜晶界中的π键提供了微晶金刚石（MCD）薄膜所没有的导电通道,使得NCD薄膜是一种很有潜力的电极材料。NCD薄膜的电阻率虽较MCD薄膜低3-6个数量级,但是其电阻率和迁移率仍未达到电极材料的要求。因此,在NCD薄膜中掺入合适的杂质,提高其电学性能,对于实现NCD薄膜在电化学领域的应用十分重要。我们的前期研究表明,在NCD薄膜中注入氧离子或磷离子,800℃以上退火后,薄膜呈良好的n型导电性能。具有良好n型导电性能的纳米金刚石薄膜可望成为优良的电极材料,但目前并未对这方面开展研究。浸没式离子注入是一种新型的表面处理方法,其对薄膜电化学性能的影响尚未研究。基于这些问题,本文系统研究了离子注入纳米金刚石薄膜的微结构和电化学性能。将剂量为1×1012cm-2的氧离子注入到本征纳米金刚石薄膜中,并对薄膜分别进行700、800、900和1000℃下0.5h的真空退火处理。结果表明,氧离子注入未退火纳米金刚石薄膜样品（0120）和氧离子注入1000℃退火的样品（0121000）的电势窗口较大,氧化峰电流密度较大,电极表面传质效率较高。红外和Raman光谱的结果表明,氧离子注入和较高温度的退火处理使得纳米金刚石薄膜表面的碳氢基团被破坏,有利于提高薄膜的电化学性能；并且金刚石含量较高、内应力较小、非晶石墨相无序化程度较大且sp2碳团簇数量减少或者尺寸变小的样品具有较好的电化学性能。在NCD薄膜中注入剂量为1012cm-2的磷离子,并分别进行700和900℃退火处理。结果表明,磷离子注入和700℃退火的薄膜电极（P12700）的电势窗口较大；P12700比P12900对苯酚的催化氧化峰电流密度大,即其对苯酚的催化氧化性能较好,且P12900电极表面的传质效率较小。900℃退火的样品P12900的ID/IG值较大,G峰峰位最靠右,G峰的FWHM最小,则该薄膜中非晶石墨相的有序化程度较高,薄膜sp2碳团簇的数量较大。即非晶石墨相的有序化程度较高和sp2碳团簇的数量较大不利于提高磷离子注入纳米金刚石薄膜的电化学性能。以浸没式氧离子注入的方式在NCD薄膜中注入低剂量和高剂量的氧离子,并分别在900和1000℃下真空退火处理。结果表明,在1mol/L硫酸溶液中本征F薄膜电极的电势窗口较大,在1mol/L KCL和1mol/L KOH溶液中0900高的电势窗口均较大,在这三种溶液中01000低的电势窗口均较小。0900低,0900高和01000低薄膜样品中,01000低的非晶石墨相的有序化程度最高,这使其电势窗口及对苯酚的催化氧化峰电流密度较小,对苯酚的催化氧化性能差。0900高薄膜表面具有数量较少或者尺寸较小的sp2碳团簇,且其面电阻率较小和载流子浓度较大,这使得其在KCl和KOH水溶液中的电势窗口较大,并对苯酚的催化氧化性能也较强。0900低在中性的KCl介质中对苯酚的催化氧化电流大于0900高,Hall效应测试表明0900低的电阻率大于0900高样品,但是0900低呈高迁移率n型电导；说明n型电导和高载流子迁移率有利于提高薄膜对有机物苯酚的催化氧化性能。XPS测试结果表明0900低表面存在π-π*键,对提高薄膜对苯酚的催化氧化性能也有贡献。
祝威[6]（2012）在《大剂量中子辐照单晶材料的特性研究》文中进行了进一步梳理本文以极端条件（大剂量中子辐照）处理的单晶材料为研究对象，测试分析极端条件下单晶材料的表面形貌、电学特性以及光学性质的变化，为研究和开发极端条件下工作的特种材料奠定基础。本文采用辐照剂量为1.67×1020n/cm2的中子辐照SiC和剂量为5.74×1018n/cm2的中子辐照Al2O3；分别对辐照前后及辐照后退火的两种单晶材料进行电阻率、X-射线衍射（XRD）、吸收光谱、光致发光谱（PL）和拉曼光谱（RS）等进行测试；观察和分析辐照前后样品的特性变化，以及辐照后样品通过退火损伤回复的规律，通过实验数据分析总结得到以下主要结论：（1）大剂量中子辐照后SiC的电阻率有很大提高，其电学性能严重退化，在随后的退火过程中发现电阻率分布逐渐趋于均匀，当退火温度达到1200℃时有明显的回复特征；（2）中子辐照后当退火达到1200℃时，SiC的表面形貌发生了很大变化，出现了大量的孔洞，分析其原因可能是由于辐照过程中一种复杂的缺陷（孔洞）形成并随着退火温度升高而成长逸出表面造成；（3）中子辐照SiC退火后半高宽和退火温度呈现良好的线性关系，在700℃之前不变，从700℃开始线性减小，这为极端条件下新型测温传感器的使用提供依据；（4）中子辐照SiC经过1400℃退火后PL谱测试发现有极强的绿色发光峰，其对应的中心峰为530nm，是504、545和570nm发光峰叠加的结果，这可能为制备绿光电子器件提供参考；（5）中子辐照Al2O3除产生F2、F2+、F22+和F3色心外，还能产生[Al-O]3-色心。在PL谱中检测到了国内外少有报导的657nm发光峰，并且经800℃处理后唯一存在的峰,分析其可能来自于反位铝缺陷（AlO）。
董艳锋[7]（2012）在《ZnO及其掺杂薄膜结构与性质研究》文中指出氧化锌（ZnO）是一种新型直接宽带隙半导体材料，室温下禁带宽度为3.37eV，激子束缚能为60meV，有优良的物理和化学性质，在平板显示器、太阳能电池、紫外探测器和透明导电薄膜等领域有广泛的应用前景。尽管人们已对ZnO薄膜进行了研究，并取得了一些有价值的研究成果，但目前ZnO薄膜的质量没有达到实用化要求，因此制备高质量的ZnO薄膜是目前研究的一个重要方向。脉冲激光沉积（PLD）法是一种有效的方法。ZnO优异的光电性能被广泛研究的同时，在ZnO基质中掺入外来的离子从而改变ZnO结构性能更是拓宽了ZnO潜在的应用领域。作为一种重要的红光发光中心，稀土Eu3+近年来被广泛关注。稀土Eu3+掺杂ZnO的研究引起了人们的兴趣，但基于PLD法制备的稀土Eu3+掺杂ZnO研究很少。ZnO基器件大多选用Au、Ag、Pt及ITO等比较昂贵的电极，考虑到铜良好的导电性、较强的抗电迁移性能和较低的成本，我们尝试用铜作电极得到了MSM结构的Cu/ZnO接触。本文研究的主要内容包括以下几个方面：1.利用PLD技术在S（i111）衬底上生长了ZnO薄膜，通过XRD测试和光致发光（PL）谱分析研究了衬底温度、氧流量和缓冲层对样品的结构和发光性能的影响。XRD研究结果表明，所有样品仅出现ZnO（002）衍射峰，说明样品具有很好的c轴择优取向。随着衬底温度的升高，衍射峰半高宽（FWHM）先减小后增加，当衬底温度为300℃时，FWHM最小，结晶质量最好。当氧流量较小时，结晶质量较差。随着氧流量的增加，衍射峰强度增大，FWHM减小；氧流量为10sccm时，衍射峰最强，FWHM最小；当氧流量继续增加，半高宽增大，结晶质量变差。随着缓冲层厚度的增加，外延层的结晶质量逐步提高，当脉冲个数为1000时，FWHM最小。但是当缓冲层厚度继续增加时，ZnO外延层结晶质量变差。PL谱研究表明，当用350nm的光激发样品时，样品呈现三个发光带，分别是位于380nm左右的紫外发射、440－480nm范围的蓝光发射和位于600nm左右的橙黄发射。PL谱测试结果表明，制备条件对样品发光强度影响较大。随着衬底温度从室温增加到300℃，样品的发光强度逐渐增加，但当温度升高到400℃时，发光强度又降低。发光强度随氧流量的变化规律与随衬底温度的变化规律相似，当氧流量为10sccm时样品发光最强。研究还发现，有缓冲层时样品的发光明显增强，当缓冲层脉冲个数为1000时样品发光增强，和真空中生长的样品相比，外延层在有氧气氛中制备的样品发光较强。通过CIE标准色度学对样品的色度表征结果表明，所有样品均呈现白光发射，在白光LED荧光粉方面有潜在的应用前景。2.利用PLD技术在Si（111）衬底上制备了ZnO:Eu3+,Li+薄膜，分别研究了生长氧压、退火气氛和退火温度对样品结构和发光性质的影响。XRD谱研究表明，所有样品均仅出现ZnO基质的（002）衍射峰，说明Eu3+已进入ZnO基质晶格，没有单独形成结晶氧化物。随着氧压的增加， FWHM先减小后增加，氧压为0.3Pa时达到最小。随着氧压的增大，晶面间距逐渐减小，但由于Eu3+进入了ZnO晶格，薄膜晶面间距均大于ZnO材料的标准值。和真空中退火的样品相比，氧气气氛中退火的样品的FWHM较小，薄膜结晶质量较好。在真空中退火时，当退火温度为550℃时样品衍射峰强度最大，FWHM最小，结晶质量最好。PL谱研究表明：（1）对于不同氧压下生长的样品，当用325nm的光激发时，所有样品的发光主要由ZnO基质的紫外发射和绿光发射组成，并没有出现稀土Eu3+的特征发射峰。随着氧压的变化，峰位变化较小，发光强度变化较大。当用395nm的光激发样品时，在613nm处出现明显的Eu3+电偶极（5D0→7F2）跃迁发光峰，随着氧压的增加，Eu3+的特征发光峰明显增强。（2）对于退火的样品，用395nm的光激发样品时，光谱中没有出现Eu3+位于613nm的特征发光峰，这表明退火处理不利于Eu3+的电偶极（5D0→7F2）跃迁，而且随着退火温度的增加并没有改变这一现象。本研究为实现基于Eu3+、Li+共掺杂的ZnO材料的应用进行了有意义的探索。3.利用PLD法在Si （111）衬底上分别生长了ZnO薄膜和Cu薄膜，用Cu薄膜作电极，研究了ZnO薄膜与Cu薄膜的接触特性。分别用X射线衍射仪、扫描电子显微镜（SEM）和I-V测试的方法对样品的晶体质量、结构和电学性质进行了分析。结果表明，样品中ZnO薄膜和Cu薄膜均具有高度的择优取向；退火前Cu薄膜表面不均匀，晶粒不明显，结晶质量较差；退火后，有明显的晶粒出现，晶粒均匀致密，Cu薄膜结晶质量得到明显改善。当Cu和ZnO直接接触时，样品的I-V特性是非线性的；当Cu和ZnO之间通过ZnO:Cu层间接接触时形成良好的欧姆接触，而且退火后欧姆接触性能明显提高，电阻率降低约2/3。本研究为价格低廉的Cu电极成为ZnO基器件的欧姆电极提供了一定的依据。
陈海平[8]（2009）在《掺氮类金刚石薄膜的制备及其结构与光电性质研究》文中研究指明本文采用直流磁控溅射方法,以Ar和N2为工作气体、以石墨为溅射靶材,在玻璃基底上制备了类金刚石薄膜和掺氮类金刚石薄膜。采用原子力显微镜（AFM）、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱仪（Raman）、傅立叶红外光谱仪（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）等手段对薄膜的表面形貌、成分及结构进行表征和分析。利用紫外-可见光光谱仪（UV-VIS）研究了掺氮后薄膜的透过率、吸收系数及光学带隙发生的变化;采用绝缘电阻测试仪和西林电桥分析了掺氮对类金刚石的绝缘电阻与介电常数的影响。研究结果表明,采用直流磁控溅射法,以石墨为靶材,Ar和N2为工作气体,在玻璃基底上成功制备了类金刚石薄膜和掺氮类金刚石薄膜。氮的掺入,在薄膜中形成了C-N、C=N和C≡N键等键合方式,其中氮元素主要是以C=N键的形式存在薄膜中。随着氮气流量比的增大,薄膜中氮元素含量增加,sp3/sp2的比例先增大后减小,而薄膜的光学带隙则先变大后减小;同时氮流量比的增大还使得薄膜的绝缘电阻先增大后减小,介电常数一直增大。我们还讨论了不同的溅射功率和基底温度等工艺参数对薄膜的表面形貌,沉积速率,拉曼光谱,光学带隙,绝缘电阻及介电常数的影响。结果发现,保持其它工艺参数不变,只提高溅射功率将使薄膜的表面形貌变差;沉积速率则随溅射功率的增加,呈现出先增大后减小的变化;薄膜的绝缘电阻和光学带隙也随之增大而减小,这可能是因为溅射功率的提高使得薄膜中氮含量逐渐增大,当含量较少时,氮能稳定、提高薄膜中sp3含量;而氮含量超过某一限度时,氮却抑制sp3,促进sp2键态的生长。只提高基底温度,则可以使薄膜的表面变得更加均匀、致密;同时,较高基底温度下沉积的薄膜拉曼光谱的G峰向高频方向移动,表明该膜中sp2态的含量较多;另外,高的基底温度时制备的薄膜的吸收系数增大,光学带隙变小,薄膜的介电常数增大,其原因是基底温度较高时,更多的碳原子和氮原子能够以C-C、C-N键的形式结合沉积在基底上,薄膜中的sp2态含量也相对较多。
张金娟[9]（2008）在《纳米SiC薄膜的发光与多孔SiO2：F薄膜介电特性研究》文中研究指明碳化硅（SiC）具有禁带宽度大、击穿电场高、热导率大、电子饱和漂移速度大等优越特性,使其在蓝绿色发光二极管、紫外光电探测器、大功率和高温电子器件等方面倍受青睐。SiC是间接带隙半导体,提高SiC的发光效率和探讨它的发光机理是目前人们正在极力解决的问题。就以上两个问题,本工作分别制备了SiC颗粒膜和埋入SiO2的SiC纳米颗粒复合薄膜。1.利用射频溅射在多孔玻璃衬底上沉积了SiC颗粒膜。分析测试结果表明:玻璃衬底腐蚀时间为20 min,SiC沉积时间为1 h时样品表现出了比较好的发光特性。2.用射频循环溅射SiC和SiO2形成[SiC/SiO2]2纳米复合薄膜,然后再经过高温退火处理得到埋入SiO2的SiC纳米颗粒复合薄膜。XRD结果表明:随着退火温度的升高,样品存在非晶相向晶态的转变。800 oC退火后, SiO2首先晶化,继续升高温度到1000 oC,SiC开始晶化。发光和结构测试表明: SiC/多孔玻璃衬底样品和[SiC/SiO2]2复合膜都存在纳米尺寸的SiC颗粒,纳米颗粒可以产生强烈的450 nm蓝光发射,蓝光发射与样品中存在的氧空位缺陷有很大关系。除此之外,紫外区360 nm出现了SiC纳米颗粒展宽的准直接带隙跃迁,SiO2的高势垒量子限制效应使SiC带隙跃迁发光强烈。370 nm的发光峰与SiO2基质有关。红光区的光发射是广延态的光激电子和空穴损失能量进入局域带尾态而辐射发光。[SiC/SiO2]2纳米复合薄膜的电学性质测试表明:[SiC/SiO2]2薄膜具有比较高的电阻率（6.8×106 ?·cm）,它的导电机理为带尾态导电。在论文的第二部分,我们用溶胶-凝胶法制备了超低介电常数掺氟纳米多孔SiO2薄膜。450 oC退火后的SiO2: F薄膜存在最小的漏电流密度为3×10-6 A/cm2,由SEM可以看出薄膜内形成纳米多孔三维网络结构。薄膜的孔隙率大约在80 %左右,介电常数在1.672.20之间变化。FTIR分析表明:样品中存在Si-F键。氟离子的介入有效地降低了多孔材料的介电常数和漏电流密度。
闫翠霞[10]（2006）在《金刚石材料n-type掺杂相关研究》文中研究说明金刚石由于其优异的物理化学性质引起了人们的关注。它在高新科技领域，特别是在高温，高频，大功率电子器件等方面有着极为重要的应用。正是由于具有特殊的物理、化学性质，它在一般的工业制造，热力学器件，光学器件，军事等领域有极大的应用潜力。由于天然金刚石非常稀少，价格昂贵，其应用研究受到很大限制。随着科学技术的发展，CVD技术（化学气相沉积技术）合成金刚石薄膜的成功，使金刚石半导体材料有可能成为新一代半导体芯片材料（既导热又绝缘），因而超大规模和超高速集成电路的发展可进入一个崭新时代。 与其它半导体材料一样，金刚石作为基本的半导体材料，首先需要实现的就是p-n结，具体说就是能够合成p-型和n-型导电材料。实验发现，天然的杂质金刚石具有p-型导电性，通过CVD生长法或者离子注入法向金刚石中掺入B（硼）离子得到的金刚石p-型导电材料也已实现产业化。但金刚石有效n-型导电材料的研究和制备仍是目前的难点之一。金刚石n-型材料的缺少，限制了金刚石材料电子器件的开发和应用。因而，人们在金刚石n-型材料的研究方面作了大量的理论和实验工作。目前，主要可以分为两种途径：（1）通过掺杂，如Ⅰ、Ⅴ族元素掺杂，B-P（硼—磷），B-S（硼—硫）共掺杂等，由于各种原因，效果均不理想，不能达到器件化的要求。（2）最近（2003．7）法国科学家Teukam与其研究小组通过对掺硼p-型材料的氘化得到了具有较低激发能量（230meV）的n-型导电薄膜。为金刚石电子器件的研究开发带来了突破性的机遇，有可能基本上解决了n-型金刚石材料的制备问题，对金刚石半导体高性能器件的发展具有深远意义，为金刚石的n-型掺杂研究开辟了一条新思路。但是这种获得n-型导电材料的方法仍有诸多问题需要进一步研究，如：施主能级形成机理及稳定存在的条件等。本文正是针对这些问题开展理论和实验研究的。 基于以上考虑，我们做了以下几方面的工作： 一、利用DFT（密度泛函理论）研究了各种掺杂剂（如H、P、S和B等）对金刚石材料电子性质的影响；不同B-H复合物对氢化金刚石材料能带结构的影响以及对金刚石材料p-n型转化机理进行了分析和讨论。 二、在理论研究的基础上，利用我国生长的high power DF arc plasma jet
二、掺氮类金刚石薄膜的导电性能及退火特性（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、掺氮类金刚石薄膜的导电性能及退火特性（论文提纲范文）
（1）蓝色钻石内部缺陷分析与形成机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 钻石简介 |
| 1.2 蓝色钻石简介 |
| 1.3 关于蓝钻研究面临的问题 |
| 1.3.1 硼浓度校准问题 |
| 1.3.2 天然蓝钻中的缺陷 |
| 1.3.3 蓝色钻石的导电性能 |
| 1.4 选题的目的与意义 |
| 1.4.1 利用电子拉曼效应对掺硼金刚石进行硼浓度校准 |
| 1.4.2 天然蓝钻中的缺陷 |
| 1.4.3 退火温度对于掺硼金刚石导电性的影响 |
| 第2章 实验设备与原理 |
| 2.1 拉曼光谱仪 |
| 2.1.1 拉曼光谱仪 |
| 2.1.2 超低波数拉曼简介 |
| 2.1.3 冷热台简介 |
| 2.2 二次离子质谱仪(SIMS) |
| 2.3 红外光谱仪(IR) |
| 2.4 真空管式炉 |
| 2.5 国产六面顶大腔体压机 |
| 2.6 霍尔测试系统 |
| 2.7 综合物性测试系统 |
| 2.8 X射线电子能谱(XPS) |
| 第3章 利用电子拉曼效应对掺硼金刚石进行硼浓度校准 |
| 3.1 测试的样品 |
| 3.2 硼浓度校准 |
| 3.3 拉曼光谱 |
| 3.4 公式拟合 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 蓝色钻石内部缺陷的研究与调控 |
| 4.1 天然蓝钻内部缺陷研究 |
| 4.1.1 测试样品 |
| 4.1.2 元素分析 |
| 4.1.3 结论 |
| 4.2 蓝钻内部缺陷调控 |
| 4.2.1 测试样品 |
| 4.2.2 常温测试 |
| 4.2.3 高温退火 |
| 4.2.4 高温高压退火 |
| 4.2.5 研究展望 |
| 第5章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（2）N与Si掺杂含氢类金刚石涂层热稳定性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 类金刚石薄膜的发展和应用 |
| 1.2.1 类金刚石薄膜的发展 |
| 1.2.2 类金刚石薄膜的应用 |
| 1.3 类金刚石薄膜常用的制备方法 |
| 1.3.1 物理气相沉积技术 |
| 1.3.2 化学气相沉积技术 |
| 1.4 类金刚石薄膜研究现状 |
| 1.4.1 类金刚石薄膜热稳定性研究现状 |
| 1.4.1.1 sp~3杂化和sp~2杂化相对含量 |
| 1.4.1.2 含氢和不含氢的DLC薄膜 |
| 1.4.1.3 元素掺杂类金刚石薄膜 |
| 1.4.2 DLC薄膜电导率的研究现状 |
| 1.4.2.1 DLC薄膜导电理论 |
| 1.4.2.2 DLC薄膜电导率影响因素 |
| 1.5 本论文选题依据及主要研究内容 |
| 1.5.1 选题依据 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 第二章 实验设备及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 涂层的制备 |
| 2.2.1 镀膜设备 |
| 2.2.2 a-CN:H涂层的制备 |
| 2.2.3 Si-N-DLC涂层的制备 |
| 2.3 热处理 |
| 2.4 涂层组织与性能的表征方法 |
| 2.4.1 拉曼光谱分析 |
| 2.4.2 红外光谱分析 |
| 2.4.3 X射线衍射分析 |
| 2.4.4 X射线光电子能谱分析 |
| 2.4.5 微观形貌分析 |
| 2.4.6 内应力检测分析 |
| 2.4.7 纳米硬度检测分析 |
| 2.4.8 摩擦性能检测分析 |
| 2.4.9 四探针测试分析 |
| 第三章 低氮掺杂对a-CN:H涂层组织结构和性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 低氮掺杂对a-CN:H涂层组织结构的影响 |
| 3.3 低氮掺杂对a-CN:H涂层热稳定性的影响 |
| 3.4 低氮掺杂对a-CN:H涂层微观形貌的影响 |
| 3.5 低氮掺杂对a-CN:H涂层力学性能的影响 |
| 3.6 低氮掺杂对a-CN:H涂层电学性能的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 偏压对a-CN:H涂层组织结构和性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 偏压对a-CN:H涂层组织结构的影响 |
| 4.3 偏压对a-CN:H涂层热稳定性的影响 |
| 4.4 偏压对a-CN:H涂层微观形貌的影响 |
| 4.5 偏压对a-CN:H涂层力学性能的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 硅氮共掺对含氢类金刚石涂层组织结构和性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 硅氮共掺对类金刚石涂层组织结构的影响 |
| 5.3 硅氮共掺对类金刚石涂层热稳定性的影响 |
| 5.4 Si-N-DLC涂层微观形貌 |
| 5.5 Si-N-DLC涂层力学性能 |
| 5.6 本章小结 |
| 全文总结与工作展望 |
| 全文总结 |
| 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（3）类金刚石薄膜及其复合结构的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 类金刚石薄膜的结构及性能 |
| 1.2.1 类金刚石薄膜的结构 |
| 1.2.2 类金刚石薄膜的性能 |
| 1.3 类金刚石薄膜的制备方法 |
| 1.3.1 弧光放电及磁过滤阴极电弧沉积 |
| 1.3.2 磁控溅射 |
| 1.3.3 离子束沉积 |
| 1.3.4 脉冲激光沉积 |
| 1.3.5 直流辉光放电等离子体化学气相沉积 |
| 1.3.6 射频辉光放电等离子体化学气相沉积 |
| 1.4 类金刚石薄膜的应用前景 |
| 1.5 本课题研究目的及意义 |
| 第二章 实验方法和表征原理 |
| 2.1 实验原料及制备方法 |
| 2.2 实验装置及步骤 |
| 2.2.1 实验装置 |
| 2.2.2 工艺步骤 |
| 2.3 试样的准备及衬底清洗 |
| 2.4 实验方案 |
| 2.4.1 类金刚石薄膜的实验方案 |
| 2.4.2 DLC/Ag/DLC复合薄膜的实验方案 |
| 2.5 薄膜的结构及性能表征 |
| 2.5.1 薄膜形貌表征(AFM) |
| 2.5.2 薄膜结构表征(Raman Spectroscopy) |
| 2.5.3 薄膜元素表征(XPS) |
| 2.5.4 薄膜厚度表征(SEM) |
| 2.5.5 光学透过率测试(紫外—可见分光光度计) |
| 2.5.6 光学常数测试(椭偏仪) |
| 2.5.7 电学性能测试(四探针电阻率测试仪) |
| 第三章 类金刚石薄膜的制备与性能研究 |
| 3.1 溅射工艺参数对类金刚石薄膜光学透过率的影响 |
| 3.1.1 石墨靶溅射功率对类金刚石薄膜光学透过率的影响 |
| 3.1.2 溅射时间对类金刚石薄膜光学透过率的影响 |
| 3.2 类金刚石薄膜的形貌及结构分析 |
| 3.2.1 类金刚石薄膜的表面形貌分析(SEM) |
| 3.2.2 类金刚石薄膜的结构分析(XRD) |
| 3.2.3 类金刚石薄膜的组分分析(XPS) |
| 3.3 辐照对类金刚石薄膜光学透过率的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 氮掺杂类金刚石薄膜的制备及性能研究 |
| 4.1 氮掺杂类金刚石薄膜的形貌及结构分析 |
| 4.1.1 不同氮气流量沉积类金刚石薄膜的形貌分析(AFM) |
| 4.1.2 不同氮气流量沉积类金刚石薄膜的微结构分析(Raman) |
| 4.1.3 不同氮气流量沉积类金刚石薄膜的组分分析(XPS) |
| 4.2 氮气流量对类金刚石薄膜光学透过率的影响 |
| 4.3 辐照对氮掺杂类金刚石薄膜光学透过率的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 DLC/Ag/DLC复合薄膜的制备及性能研究 |
| 5.1 制备工艺参数对DLC/Ag/DLC复合薄膜光学透过率的影响 |
| 5.1.1 银靶溅射功率对DLC/Ag/DLC复合薄膜光学透过率的影响 |
| 5.1.2 银膜溅射时间对DLC/Ag/DLC复合薄膜光学透过率的影响 |
| 5.1.3 外层DLC薄膜溅射功率对DLC/Ag/DLC复合薄膜光学透过率的影响 |
| 5.1.4 外层DLC薄膜溅射时间对DLC/Ag/DLC复合薄膜光学透过率的影响 |
| 5.1.5 外层DLC薄膜氮气流量对DLC/Ag/DLC复合薄膜光学透过率的影响 |
| 5.1.6 内层DLC薄膜溅射功率对DLC/Ag/DLC复合薄膜光学透过率的影响 |
| 5.1.7 内层DLC薄膜溅射时间对DLC/Ag/DLC复合薄膜光学透过率的影响 |
| 5.1.8 内层DLC薄膜氮气流量对DLC/Ag/DLC复合薄膜光学透过率的影响 |
| 5.2 DLC/Ag/DLC复合薄膜的形貌及结构分析 |
| 5.2.1 DLC/Ag/DLC复合薄膜的形貌分析(SEM) |
| 5.2.2 DLC/Ag/DLC复合薄膜的结构分析(XRD) |
| 5.3 FDTD软件模拟DLC/Ag/DLC复合薄膜的透光性能 |
| 5.3.1 不同外层DLC薄膜厚度的DLC/Ag/DLC复合薄膜的光学透过率 |
| 5.3.2 不同银层厚度的DLC/Ag/DLC复合薄膜的光学透过率 |
| 5.3.3 不同内层DLC薄膜厚度的DLC/Ag/DLC复合薄膜的光学透过率 |
| 5.4 DLC/Ag/DLC复合薄膜的透光性能 |
| 5.4.1 DLC/Ag/DLC复合薄膜的近红外光学透过率 |
| 5.4.2 辐照对DLC/Ag/DLC复合薄膜光学透过率的影响 |
| 5.5 DLC/Ag/DLC复合薄膜的电学性能 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间的科研成果及发表的学术论文 |
（4）n型纳米金刚石薄膜的制备与电学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 金刚石的晶体结构与性质 |
| 1.2.1 金刚石的晶体结构 |
| 1.2.2 金刚石的性质 |
| 1.3 纳米金刚石薄膜概述 |
| 1.3.1 纳米金刚石薄膜 |
| 1.3.2 纳米金刚石薄膜的制备 |
| 1.3.3 纳米金刚石薄膜的性能及应用 |
| 1.4 金刚石薄膜的性能表征 |
| 1.4.1 拉曼(Raman)光谱 |
| 1.4.2 扫描和透射电镜 |
| 1.4.3 X射线光电子能谱 |
| 1.4.4 原子力显微镜(AFM) |
| 1.4.5 X射线衍射(XRD) |
| 1.4.6 傅里叶红外线光谱仪 |
| 1.4.7 Hall效应测试仪 |
| 1.5 金刚石薄膜的掺杂 |
| 1.5.1 金刚石薄膜的p型掺杂 |
| 1.5.2 金刚石薄膜的n型掺杂 |
| 1.6 问题的提出与本文的研究内容 |
| 第二章 真空预退火对磷掺杂纳米金刚石薄膜微结构与电学性能的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验 |
| 2.2.1 纳米金刚石薄膜的制备 |
| 2.2.2 纳米金刚石薄膜的预退火、磷离子注入及再退火方案 |
| 2.3 真空预退火对磷掺杂纳米金刚石薄膜微结构与电学性能的影响 |
| 2.3.1 场发射扫描电子显微镜(FESEM)测试 |
| 2.3.2 高分辨透射电镜(HRTEM)测试 |
| 2.3.3 Raman光谱测试 |
| 2.3.4 Hall效应测试 |
| 2.3.5 变温两探针法电阻测试 |
| 2.3.6 X射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 衬底对磷离子注入纳米金刚石薄膜微结构和电学性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验 |
| 3.3 衬底对磷离子注入纳米金刚石薄膜微结构和电学性能的影响 |
| 3.3.1 Hall效应测试 |
| 3.3.2 变温两探针法电阻测试 |
| 3.3.3 拉曼光谱(Raman)测试 |
| 3.3.4 X射线光电子能谱分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 不同表面态对磷离子注入纳米金刚石薄膜的微结构和电学性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.3 不同表面态对磷离子注入纳米金刚石薄膜的微结构和电学性能的影响 |
| 4.3.1 Hall效应测试 |
| 4.3.2 场发射扫描电子显微镜(FESEM)测试 |
| 4.3.3 高分辨透射电子显微镜(HRTEM)测试 |
| 4.3.4 原子力显微镜(AFM)测试 |
| 4.3.5 Raman光谱测试 |
| 4.3.6 XPS分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 本文创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）离子注入纳米金刚石薄膜的微结构与电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 金刚石的性质 |
| 1.2.1 金刚石的结构与性质 |
| 1.2.2 金刚石的应用 |
| 1.3 纳米金刚石薄膜的研究进展 |
| 1.3.1 纳米金刚石薄膜与超纳米金刚石薄膜 |
| 1.3.2 纳米金刚石薄膜的制备 |
| 1.3.3 纳米金刚石薄膜的性质与应用 |
| 1.4 金刚石薄膜的离子注入 |
| 1.4.1 传统的离子注入技术 |
| 1.4.2 浸没式离子注入技术 |
| 1.5 问题提出及本文研究的主要内容 |
| 第二章 氧离子注入纳米金刚石薄膜的微结构和电化学性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验 |
| 2.2.1 本征NCD薄膜的制备 |
| 2.2.2 NCD薄膜的氧离子注入和退火处理 |
| 2.2.3 NCD薄膜电极的制备及仪器药品 |
| 2.2.4 电化学性能测试方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 电化学测试 |
| 2.3.2 红外光谱表征 |
| 2.3.3 Raman光谱表征 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 磷离子注入纳米金刚石薄膜的微结构和电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 电化学性能测试 |
| 3.3.2 Raman光谱表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 浸没式氧离子注入NCD薄膜的微结构和电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 电化学性能测试 |
| 4.3.2 Raman光谱表征 |
| 4.3.3 XPS 表征 |
| 4.3.4 Hall效应测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 本文创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及成果 |
（6）大剂量中子辐照单晶材料的特性研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本文研究的目的和意义 |
| 1.2 大剂量中子辐照的概述 |
| 1.3 大剂量中子辐照国内外研究现状 |
| 1.4 本文的主要内容 |
| 第二章 SiC 简介 |
| 2.1 SiC 的发展史 |
| 2.2 SiC 的基本性质 |
| 2.2.1 SiC 晶体结构 |
| 2.2.2 SiC 的物理和化学性质 |
| 2.3 SiC 材料的应用 |
| 2.4 SiC 材料辐照效应国内外研究概况 |
| 第三章 Al_2O_3单晶材料的概述 |
| 3.1 Al_2O_3（蓝宝石）的结构与性质 |
| 3.2 Al_2O_3（蓝宝石）的应用 |
| 3.3 Al_2O_3（蓝宝石）的辐照效应研究进展 |
| 第四章 辐照效应 |
| 4.1 散射理论 |
| 4.1.1 二体碰撞 |
| 4.1.2 原子间作用势 |
| 4.1.3 碰撞截面 |
| 4.2 辐照缺陷的产生过程 |
| 4.2.1 基本概念 |
| 4.2.2 在级联碰撞中产生的离位原子数 |
| 4.2.3 相关碰撞列 |
| 4.2.4 辐照损伤峰 |
| 第五章 大剂量中子辐照 SiC 性能的测试 |
| 5.1 测试技术概述 |
| 5.1.1 COREMA-WT 无接触电阻系数测试仪简介 |
| 5.1.2 X-射线衍射（XRD）测试技术简介 |
| 5.1.3 扫描电子显微镜(SEM)测试原理 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 辐照 SiC 电阻率测试 |
| 5.3.2 中子辐照 SiC XRD 测试 |
| 5.3.3 中子辐照 SiC 表面形貌测试 |
| 5.3.4 中子辐照 SiC 的光致发光谱（PL）测试 |
| 第六章 中子辐照 Al_2O_3光学性质的研究 |
| 6.1 Al_2O_3色心晶体概述 |
| 6.2 实验过程 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 吸收光谱 |
| 6.3.2 光致发光谱 |
| 6.3.3 拉曼光谱 |
| 6.3.4 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）ZnO及其掺杂薄膜结构与性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 纳米材料 |
| 1.3 半导体材料简介 |
| 1.4 ZnO 简介 |
| 1.4.1 ZnO 的基本性质 |
| 1.4.2 ZnO 的应用 |
| 1.4.3 ZnO 掺杂 |
| 1.5 稀土简介 |
| 1.5.1 稀土材料 |
| 1.5.2 稀土离子 |
| 1.5.3 Eu 掺杂 ZnO 薄膜的研究进展 |
| 1.6 本论文研究的主要内容和意义 |
| 第二章 ZnO 薄膜制备方法及检测技术 |
| 2.1 ZnO 薄膜制备方法 |
| 2.1.1 有机金属化学气相沉积（MOCVD） |
| 2.1.2 分子束外延（MBE） |
| 2.1.3 磁控溅射（MS）技术 |
| 2.1.4 溶胶一凝胶(Sol-Gel)技术 |
| 2.1.5 水热法(Hydrothermalmethod) |
| 2.1.6 脉冲激光沉积（PLD） |
| 2.2 常用的薄膜检测技术 |
| 2.2.1 X 射线衍射（XRD） |
| 2.2.2 扫描电子显微（SEM） |
| 2.2.3 光致荧光光谱（PL） |
| 第三章 ZnO 薄膜结构和发光性质的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 样品制备及测量 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 衬底温度对 ZnO 薄膜结构和发光性质的影响 |
| 3.3.1.1 样品结构分析 |
| 3.3.1.2 样品 PL 谱分析 |
| 3.3.2 氧流量对 ZnO 薄膜结构和光学性质的影响 |
| 3.3.2.1 样品结构分析 |
| 3.3.2.2 样品 PL 谱分析 |
| 3.3.3 同质缓冲层对 ZnO 薄膜的结构和发光性质的影响 |
| 3.3.3.1 样品结构分析 |
| 3.3.3.2 样品 PL 谱分析 |
| 3.4 本章小节 |
| 第四章 铕掺杂 ZnO 薄膜结构和光学性质研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品制备及测量 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 氧压对 ZnO:Eu3+,Li+薄膜结构与光学性质的影响 |
| 4.3.1.1 样品结构分析 |
| 4.3.1.2 样品 PL 谱分析 |
| 4.3.2 退火气氛对 ZnO:Eu3+,Li+薄膜结构和发光性质研究 |
| 4.3.2.1 样品结构分析 |
| 4.3.2.2 样品 PL 谱分析 |
| 4.3.3 退火温度对 ZnO:Eu3+,Li+薄膜结构和发光性质的影响 |
| 4.3.3.1 样品结构分析 |
| 4.3.3.2 样品 PL 谱分析 |
| 4.4 本章小节 |
| 第五章 MSM 结构 ZnO/Cu 薄膜欧姆接触特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 金属－半导体欧姆接触理论 |
| 5.3 样品制备与测量 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 不同接触类型对样品 XRD 图谱的影响 |
| 5.4.2 退火对 Cu-ZnO:Cu-ZnO 接触样品结构的影响 |
| 5.4.2.1 退火对 Cu-ZnO:Cu-ZnO 接触样品表面形貌的影响 |
| 5.4.2.2 退火处理对 Cu-ZnO:Cu-ZnO 接触样品 XRD 图谱的影响 |
| 5.4.3 样品的 I-V 特性分析 |
| 5.4.3.1 不同接触类型对样品 I-V 特性的影响 |
| 5.4.3.2 退火对 Cu-ZnO:Cu-ZnO 接触样品 I-V 特性的影响 |
| 5.5 本章小节 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表和完成的学术论文 |
| 致谢 |
（8）掺氮类金刚石薄膜的制备及其结构与光电性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 类金刚石薄膜的制备方法 |
| 1.2.1 弧光放电及磁过滤阴极电弧沉积法 |
| 1.2.2 离子束沉积法 |
| 1.2.3 脉冲激光沉积方法 |
| 1.2.4 磁控溅射沉积方法 |
| 1.2.5 直流辉光放电等离子体化学气相沉积 |
| 1.2.6 射频辉光放电等离子体化学气相沉积 |
| 1.3 类金刚石薄膜的性能 |
| 1.4 类金刚石薄膜的应用状况 |
| 1.5 类金刚石薄膜的研究现状 |
| 1.6 本文研究的目的、意义及研究内容 |
| 第二章 类金刚石薄膜的制备及表征手段 |
| 2.1 磁控溅射原理 |
| 2.2 类金刚石薄膜及掺氮类金刚石薄膜的制备 |
| 2.2.1 实验设备 |
| 2.2.2 实验样品的制备 |
| 2.3 类金刚石薄膜及掺氮类金刚石薄膜的表征方法 |
| 2.3.1 原子力显微镜(AFM) |
| 2.3.2 X射线衍射(XRD) |
| 2.3.3 椭偏仪测试 |
| 2.3.4 拉曼光谱(Raman) |
| 2.3.5 傅立叶红外光谱(FTIR) |
| 2.3.6 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.3.7 紫外-可见光光谱(UV-VIS) |
| 2.3.8 绝缘电阻测试(Insulation Resistance Tester) |
| 2.3.9 西林电桥 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 掺氮DLC薄膜的结构及光电性能研究 |
| 3.1 DLC:N薄膜的表面形貌分析 |
| 3.2 DLC:N薄膜的X射线衍射光谱分析 |
| 3.3 DLC及DLC:N薄膜的拉曼光谱(Raman)分析 |
| 3.4 DLC:N薄膜的傅立叶红外光谱(FTIR)分析 |
| 3.5 DLC:N薄膜的X射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 3.6 类金刚石薄膜的光学性能 |
| 3.7 类金刚石薄膜的电学性能 |
| 3.7.1 氮掺杂对类金刚石薄膜绝缘电阻的影响 |
| 3.7.2 氮掺杂对薄膜介电常数的影响 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 溅射工艺条件对薄膜结构及性能的影响 |
| 4.1 溅射功率对DLC:N薄膜的结构与性能的影响 |
| 4.1.1 溅射功率对DLC:N薄膜表面形貌影响 |
| 4.1.2 溅射功率对薄膜沉积速率的影响 |
| 4.1.3 溅射功率对DLC:N薄膜绝缘电阻的影响 |
| 4.1.4 溅射功率对DLC:N薄膜光学带隙的影响 |
| 4.2 基底温度对DLC:N薄膜的结构与性能的影响 |
| 4.2.1 基底温度对DLC:N薄膜表面形貌的影响 |
| 4.2.2 基底温度对DLC:N薄膜的Raman光谱的影响 |
| 4.2.3 基底温度对DLC:N薄膜介电常数的影响 |
| 4.2.4 基底温度对DLC:N薄膜的透射光谱及光学带隙的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间主要的研究成果 |
（9）纳米SiC薄膜的发光与多孔SiO2：F薄膜介电特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 SiC 的结构特性和生长 |
| 1.2.1 SiC |
| 1.2.2 SiC 的特性 |
| 1.2.3 SiC 的生长 |
| 1.3 SiC 的研究现状 |
| 1.3.1 SiC 发光特性的研究 |
| （1） 发光模型 |
| （2） 多孔SiC的发光研究 |
| （3） 纳米SiC薄膜的发光研究 |
| 1.3.2 SiC 电学特性的研究 |
| 1.3.3 SiC 光电器件的研究 |
| 1.4 本论文的选题依据和研究思路 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 实验设备与测试表征技术 |
| 2.1 实验设备系统简介 |
| 2.1.1 射频溅射系统 |
| 2.1.2 退火热处理系统 |
| 2.1.3 实验主要材料 |
| 2.2 样品的测试和表征 |
| 2.2.1 结构和成分测试技术 |
| （1） X 射线衍射谱（XRD ） |
| （2） 傅立叶红外变换谱（FTIR ） |
| （3） 紫外-可见光谱（UV-Vis.） |
| 2.2.2 形貌测试技术 |
| （1） 扫描电子显微镜（SEM ） |
| （2） 原子力显微镜（AFM ） |
| 2.2.3 光学特性测试技术 |
| 2.2.4 电学特性测试技术 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 SiC/多孔玻璃颗粒膜的制备和特性研究 |
| 3.1 样品的制备 |
| 3.1.1 玻璃衬底的处理 |
| 3.1.2 SiC/多孔玻璃颗粒膜的制备过程 |
| 3.2 特性研究 |
| 3.2.1 玻璃衬底多孔结构的形成过程 |
| 3.2.2 光致发光谱（PL）分析 |
| 3.2.3 紫外透射谱（UV-Vis）分析 |
| 3.2.4 扫描电子显微镜(SEM)分析 |
| 3.2.5 SiC/多孔玻璃发光机理 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 SiC/SiO_2 纳米复合薄膜的制备和特性研究 |
| 4.1 样品的制备 |
| 4.1.1 硅衬底的处理 |
| 4.1.2 SiC/SiO_2纳米复合薄膜的制备过程 |
| 4.2 特性研究 |
| 4.2.1 SiC 薄膜沉积时间对样品结构和发光性能的影响 |
| （1） 样品制备 |
| （2） 结构和发光性能分析 |
| 4.2.2 退火温度对SiC/SiO_2 纳米复合薄膜的影响 |
| （1） SiC/SiO_2纳米复合薄膜的X射线衍射谱（XRD ） |
| （2） SiC/SiO_2纳米复合薄膜的FTIR |
| （3） SiC/SiO_2纳米复合薄膜的AFM |
| （4） SiC/SiO_2纳米复合薄膜的PL |
| （5） 电学特性分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 低介电常数纳米多孔SiO_2:F 的制备与特性研究 |
| 5.1 低介电常数材料研究的必要性 |
| 5.2 介电常数和降低介电常数的途径 |
| 5.3 低介电常数材料的类型 |
| 5.3.1 有机聚合物薄膜 |
| 5.3.2 无机介质材料 |
| 5.3.3 纳米多孔材料 |
| 5.4 纳米多孔SiO_2:F薄膜的特性研究 |
| 5.4.1 样品制备原理 |
| 5.4.2 样品制备 |
| 5.4.3 纳米多孔SiO_2: F 薄膜的参数表征 |
| 5.4.4 纳米多孔SiO_2: F 薄膜的漏电流密度 |
| 5.4.5 纳米多孔SiO_2: F 薄膜的AFM |
| 5.4.6 纳米多孔SiO_2: F 薄膜的介电常数 |
| 5.4.7 纳米多孔SiO_2: F 薄膜的PL |
| 5.4.8 纳米多孔SiO_2: F 薄膜的FTIR |
| 5.4.9 结果和讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得的科研成果清单 |
（10）金刚石材料n-type掺杂相关研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 参考文献 |
| 第二章 金刚石特性概述及n-型导电材料研究状况 |
| 第一节 金刚石特性概述 |
| 第二节 金刚石薄膜n-型导电材料研究状况 |
| 参考文献 |
| 第三章 金刚石材料n-型导电的理论研究 |
| 第一节 密度泛函理论介绍 |
| 第二节 计算方法与模型 |
| 第三节 氢对掺杂金刚石导电类型影响 |
| 参考文献 |
| 第四章 金刚石薄膜材料p-n型导电转化的相关实验研究 |
| 第一节 p-型金刚石薄膜材料的获得 |
| 第二节 B离子注入对金刚石薄膜损伤的研究 |
| 第三节 p-型金刚石薄膜氢化研究 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结及展望 |
| 硕士期间完成及发表的文章目录 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
四、掺氮类金刚石薄膜的导电性能及退火特性（论文参考文献）
- [1]蓝色钻石内部缺陷分析与形成机制研究[D]. 张圣亚. 曲阜师范大学, 2021
- [2]N与Si掺杂含氢类金刚石涂层热稳定性的研究[D]. 杨满中. 华南理工大学, 2019(01)
- [3]类金刚石薄膜及其复合结构的制备与性能研究[D]. 王洪美. 南京航空航天大学, 2019
- [4]n型纳米金刚石薄膜的制备与电学性能研究[D]. 赵海啸. 浙江工业大学, 2014(07)
- [5]离子注入纳米金刚石薄膜的微结构与电化学性能研究[D]. 王锐. 浙江工业大学, 2014(07)
- [6]大剂量中子辐照单晶材料的特性研究[D]. 祝威. 天津大学, 2012(05)
- [7]ZnO及其掺杂薄膜结构与性质研究[D]. 董艳锋. 曲阜师范大学, 2012(12)
- [8]掺氮类金刚石薄膜的制备及其结构与光电性质研究[D]. 陈海平. 中南大学, 2009(04)
- [9]纳米SiC薄膜的发光与多孔SiO2：F薄膜介电特性研究[D]. 张金娟. 河北师范大学, 2008(12)
- [10]金刚石材料n-type掺杂相关研究[D]. 闫翠霞. 山东大学, 2006(12)