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电子束蒸发方法研究Mg2Si的薄膜及其光学带隙

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红外与毫米波学报 2017年第2期36卷 202-207页

作者：肖清泉房迪赵珂杰廖杨芳陈茜谢泉安顺学院航空电子电气与信息网络贵州省高校工程技术研究中心贵州安顺561000 贵州大学大数据与信息工程学院新型光电子材料与技术研究所贵州贵阳550025 中国科学院北京分院科技合作处北京100190 格林威治大学计算力学与可靠性研究中心伦敦SEIO9LS

Mg_2Si材料作为一种新型环境友好半导体材料,其薄膜制备方法及其光学性质的研究对其应用研发起到基础性作用.采用电子束蒸发方法在Si(111)衬底上沉积Mg膜,在氩气环境下进行热处理以制备Mg_2Si半导体薄膜.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜... 详细信息

Mg_2Si材料作为一种新型环境友好半导体材料,其薄膜制备方法及其光学性质的研究对其应用研发起到基础性作用.采用电子束蒸发方法在Si(111)衬底上沉积Mg膜,在氩气环境下进行热处理以制备Mg_2Si半导体薄膜.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、分光光度计对制备的Mg_2Si薄膜进行表征.在氩气环境、温度500℃、压强200 Pa下,研究热处理时间(时间3-7 h)对Mg_2Si薄膜形成的影响.XRD和SEM结果表明:通过电子束蒸发沉积方法在500℃、热处理时间为3~7 h能够得到Mg_2Si薄膜.热处理温度是500时,最佳热处理时间是4 h,得到致密度好的薄膜.通过对薄膜的红外透射谱测试,得到了Mg_2Si薄膜的光学带隙,其间接光学带隙值为0.9433 eV,直接光学带隙值为1.1580 eV.实验数据为Mg_2Si薄膜的研发在制备工艺和光学性质方面提供参考.

关键词：半导体薄膜 Mg2Si 电子束蒸发热处理

溅射功率和溅射时间对Mg_(2)Si纳米晶薄膜结构和电阻率的影响

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人工晶体学报 2021年第9期50卷 1675-1680页

作者：廖杨芳谢泉贵州师范大学物理与电子科学学院贵阳550001 贵州大学大数据与信息工程学院贵阳550025

采用射频磁控溅射在蓝宝石衬底上制备了Mg_(2)Si纳米晶薄膜,研究了Mg_(2)Si烧结靶溅射功率(90~140 W)及溅射时间(10~60 min)对Mg_(2)Si薄膜的结构和电阻率的影响。结果表明:随着溅射功率增加,样品的XRD衍射峰逐渐增强;但当功率超过100 W... 详细信息

采用射频磁控溅射在蓝宝石衬底上制备了Mg_(2)Si纳米晶薄膜,研究了Mg_(2)Si烧结靶溅射功率(90~140 W)及溅射时间(10~60 min)对Mg_(2)Si薄膜的结构和电阻率的影响。结果表明:随着溅射功率增加,样品的XRD衍射峰逐渐增强;但当功率超过100 W时,样品中出现了偏析出来的单质Mg。随着溅射时间增加,样品的XRD强度先增强后减弱,溅射时间为40 min时,样品的XRD衍射峰最强;继续增加溅射时间,样品中出现微弱的MgO衍射峰。所有样品均呈现出Mg_(2)Si晶体的特征拉曼峰,即256 cm^(-1)附近的F2g模及347 cm^(-1)附近的F1u(LO)模。随着溅射功率增加,样品的电阻率减小;随着溅射时间增加,样品的电阻率先减小后增大,溅射时间为40 min时,样品的电阻率最小。

关键词： Mg_(2)Si 薄膜射频磁控溅射溅射功率溅射时间电阻率

分层溅射法制备晶向可控的Mg_(2)Si薄膜

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固体电子学研究与进展 2022年第1期42卷 38-43页

作者：廖杨芳谢泉贵州师范大学物理与电子科学学院贵阳550001 贵州大学大数据与信息工程学院贵阳550025

采用分层溅射法在石英衬底上制备了结晶良好的Mg_(2)Si多晶薄膜。当Si膜的溅射时间均为25 min、Mg膜的溅射时间为18~22 min、退火温度为375℃时,随着膜厚增加,Mg_(2)Si薄膜的织构由(311)向(220)转变;退火温度为400℃时,薄膜的最强衍射... 详细信息

采用分层溅射法在石英衬底上制备了结晶良好的Mg_(2)Si多晶薄膜。当Si膜的溅射时间均为25 min、Mg膜的溅射时间为18~22 min、退火温度为375℃时,随着膜厚增加,Mg_(2)Si薄膜的织构由(311)向(220)转变;退火温度为400℃时,薄膜的最强衍射峰均为Mg_(2)Si(220)。所有样品均在256 cm^(-1)附近出现了较强的拉曼散射特征峰,在347 cm^(-1)附近出现了较弱的拉曼散射特征峰,这两个峰分别属于Mg_(2)Si的F_(2g)和F_(1u)(LO)声子模。在石英衬底上,改变溅射条件和退火温度,可实现Mg_(2)Si薄膜的晶向可控制备。

关键词： Mg_(2)Si 薄膜分层溅射晶向可控石英衬底

Si(111)衬底上Mg_(2)Si薄膜的XRD和拉曼光谱研究

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固体电子学研究与进展 2021年第5期41卷 376-381页

作者：廖杨芳谢泉贵州师范大学物理与电子科学学院贵阳550001 贵州大学大数据与信息工程学院贵阳550025

采用磁控溅射方法在Si(111)衬底上分别沉积不同厚度的Mg膜,然后低真空退火处理得到结晶良好的Mg_(2)Si薄膜。一定条件下,Mg膜的最优沉积厚度为2300 nm,对应的Mg_(2)Si(220)衍射峰最强。所有样品均出现256 cm^(-1)附近的拉曼散射峰,该峰... 详细信息

采用磁控溅射方法在Si(111)衬底上分别沉积不同厚度的Mg膜,然后低真空退火处理得到结晶良好的Mg_(2)Si薄膜。一定条件下,Mg膜的最优沉积厚度为2300 nm,对应的Mg_(2)Si(220)衍射峰最强。所有样品均出现256 cm^(-1)附近的拉曼散射峰,该峰归因于Mg_(2)Si的F_(2g)振动模,且该振动模的积分强度随膜厚增加先增加后减小,硅衬底上2300 nm Mg膜退火后的Mg_(2)Si样品的拉曼积分强度最强。

关键词： Mg_(2)Si 薄膜硅衬底 X射线衍射扫描电子显微镜拉曼

TABATA训练法对初三男生下肢力量影响的实验研究

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TABATA训练法对初三男生下肢力量影响的实验研究

作者：廖杨芳南京体育学院

学位级别：硕士

退火温度和退火时间对不同衬底上Mg_(2)Si薄膜结构的影响

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量子电子学报 2022年第4期39卷 644-650页

作者：廖杨芳谢泉贵州师范大学物理与电子科学学院贵州贵阳550001 贵州大学大数据与信息工程学院贵州贵阳550025

以Mg_(2)Si烧结靶为靶材,采用磁控溅射法在Si、石英和Al_(2)O_(3)衬底上先沉积一层Mg_(2)Si非晶薄膜,再进行退火处理,研究了衬底类型、退火温度及退火时间对Mg_(2)Si多晶薄膜结构的影响。结果表明:Si、石英、Al_(2)O_(3)三种衬底上Mg_(2... 详细信息

以Mg_(2)Si烧结靶为靶材,采用磁控溅射法在Si、石英和Al_(2)O_(3)衬底上先沉积一层Mg_(2)Si非晶薄膜,再进行退火处理,研究了衬底类型、退火温度及退火时间对Mg_(2)Si多晶薄膜结构的影响。结果表明:Si、石英、Al_(2)O_(3)三种衬底上Mg_(2)Si薄膜的最优退火温度和退火时间均为350◦C和1 h。Al_(2)O_(3)衬底上的Mg_(2)Si薄膜结晶质量最佳,Si衬底上的薄膜次之,石英衬底上的薄膜结晶质量最不理想,分析表明这种差异主要源于衬底与薄膜之间的热失配不同。

关键词：材料薄膜 Mg_(2)Si 退火温度退火时间衬底

退火温度对蓝宝石衬底上Mg_(2)Si薄膜质量和光学性质的影响

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量子电子学报 2023年第4期40卷 492-499页

作者：廖杨芳谢泉贵州师范大学物理与电子科学学院贵州贵阳550001 贵州大学大数据与信息工程学院贵州贵阳550025

采用磁控溅射法在蓝宝石衬底上制备了结晶良好的Mg2Si多晶薄膜,研究了退火温度(375~475℃)对薄膜晶体结构、表面形貌、拉曼光谱和光学性质的影响。X射线衍射(XRD)结果表明,当退火温度为400 ℃时Mg_(2)Si(220)衍射峰强度最强,样品结晶质... 详细信息

采用磁控溅射法在蓝宝石衬底上制备了结晶良好的Mg2Si多晶薄膜,研究了退火温度(375~475℃)对薄膜晶体结构、表面形貌、拉曼光谱和光学性质的影响。X射线衍射(XRD)结果表明,当退火温度为400 ℃时Mg_(2)Si(220)衍射峰强度最强,样品结晶质量最好,未见明显可观测的MgO相。扫描电镜(SEM)结果表明,所有样品表面均呈现清晰可见的规则六边形,且退火温度对形貌影响较小。拉曼光谱结果显示所有样品均呈现出Mg_(2)Si薄膜的特征峰(256 cm^(-1)附近的F_(2g)振动模),同时出现345 cm^(-1)附近的F_(1u)(LO)声子模,表明生成样品均为结晶良好的Mg_(2)Si薄膜。对薄膜光学性质的研究结果表明,随着退火温度升高,样品光学带隙先增大后减小。

关键词：材料薄膜 Mg_(2)Si 退火温度蓝宝石衬底光学带隙

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钠钙玻璃上Mg_2Si薄膜的制备及其电学性质

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材料导报 2017年第4期31卷 9-13页

作者：房迪肖清泉廖杨芳袁正兵王善兰吴宏仙贵州大学大数据与信息工程学院新型光电子材料与技术研究所贵阳550025 安顺学院航空电子电气与信息网络贵州省高校工程技术研究中心安顺561000 贵州师范大学物理与电子科学学院贵阳550001

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、... 详细信息

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。

关键词：钠钙玻璃 Mg2Si薄膜膜厚磁控溅射

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利用霍尔传感器对圆锥摆实验装置的改进

物理教师 2023年第10期44卷 61-63页

作者：朱传基廖杨芳殷喜喜贵州师范大学物理与电子科学学院贵州贵阳550025

高中物理“圆锥摆”实验以直观的现象与科学的数据分析,有效地验证了向心力的公式.本文利用霍尔传感器改进“圆锥摆”实验装置,可得到极其精确的运动周期,使学生对于“向心力”这一物理概念的学习更为清晰.

关键词：圆锥摆物理实验传感器