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电场对脉冲激光沉积纳米Si晶粒尺寸和面密度分布的影响

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河北大学学报（自然科学版） 2011年第1期31卷 20-23,41页

作者：王英龙陈超丁学成褚立志邓泽超河北大学物理科学与技术学院河北保定071002

为了研究外加电场对脉冲激光沉积纳米Si晶粒的影响,采用XeCl准分子激光器,烧蚀高阻抗单晶Si靶,在10Pa氩气环境下,调整外加电压的强度,沉积制备了一系列Si薄膜.X线衍射(XRD)谱仪、拉曼(Raman)谱、扫描电子显微镜(SEM)图像均显示纳米Si晶... 详细信息

为了研究外加电场对脉冲激光沉积纳米Si晶粒的影响,采用XeCl准分子激光器,烧蚀高阻抗单晶Si靶,在10Pa氩气环境下,调整外加电压的强度,沉积制备了一系列Si薄膜.X线衍射(XRD)谱仪、拉曼(Raman)谱、扫描电子显微镜(SEM)图像均显示纳米Si晶粒已经形成,随着靶衬间距的增加,所形成的纳米Si晶粒的平均尺寸和面密度分布均呈现先增大后减小的变化趋势,并且二者都在1.3cm处达到最大值;同时随着外加电压的增大,衬底上纳米Si晶粒消失的位置离靶距离变短.从传输动力学角度,对实验结果进行了定性分析.

关键词：纳米Si晶粒激光烧蚀外加电场平均尺寸

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脉冲激光沉积纳米硅晶粒流体模型的推广

物理学报 2011年第1期60卷 739-743页

作者：傅广生丁学成郭瑞强翟小林褚立志邓泽超梁伟华王英龙河北大学物理科学与技术学院保定071002

Yoshida等人提出的惯性流体模型只能解释脉冲激光烧蚀制备纳米硅晶粒平均尺寸随环境气压的变化规律.在此模型基础上,考虑到烧蚀粒子的初始速度分布(Maxwell分布),得到了纳米硅晶粒尺寸分布的解析表达式,数值模拟结果与Yoshida等人在不... 详细信息

Yoshida等人提出的惯性流体模型只能解释脉冲激光烧蚀制备纳米硅晶粒平均尺寸随环境气压的变化规律.在此模型基础上,考虑到烧蚀粒子的初始速度分布(Maxwell分布),得到了纳米硅晶粒尺寸分布的解析表达式,数值模拟结果与Yoshida等人在不同环境氦气压下制备样品的晶粒尺寸分布的实验统计数据基本相符.还利用修正后的模型对不同环境气体种类(氦、氖、氩)中制备的纳米Si晶粒尺寸分布进行了模拟,模拟结果与实验数据相符.结论可为实现纳米硅晶粒尺寸的均匀可控提供理论依据.

关键词：纳米硅晶粒脉冲激光烧蚀惯性流体模型尺寸分布

激光烧蚀制备纳米Si晶粒的激光能量密度阈值

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河北大学学报（自然科学版） 2009年第4期29卷 372-375页

作者：褚立志邓泽超丁学成卢丽芳王英龙河北大学物理科学与技术学院河北保定071002

在10Pa的Ar环境气氛下，采用脉冲激光烧蚀方法在玻璃或单晶Si（111）衬底上制备了纳米Si晶薄膜。为了确定能够形成纳米Si晶粒的激光能量密度阈值，在0.40-1.05J／cm^2内实验研究了激光能量密度对纳米Si晶粒形成的影响。扫描电子显微镜（... 详细信息

在10Pa的Ar环境气氛下，采用脉冲激光烧蚀方法在玻璃或单晶Si（111）衬底上制备了纳米Si晶薄膜。为了确定能够形成纳米Si晶粒的激光能量密度阈值，在0.40-1.05J／cm^2内实验研究了激光能量密度对纳米Si晶粒形成的影响。扫描电子显微镜（SEM）测量证实，随着激光能量密度的减小，所形成的纳米Si晶粒数目逐渐减少。当激光能量密度低于0.43J／cm^2时，衬底表面不再有纳米Si晶粒形成。从激光烧蚀动力学角度出发，对实验结果进行了定性分析。

关键词：激光烧蚀纳米Si薄膜激光能量密度阈值

恒力矩转动法测刚体转动惯量实验中细线直径的选择

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实验室科学 2008年第6期11卷 82-83页

作者：庞学霞邓泽超李霞梁伟华河北大学物理科学与技术学院河北保定071002

在用恒力矩转动法测量刚体转动惯量的实验中,分析了细线直径对刚体所受恒力矩的影响,给出了实验误差允许的细线直径范围,为实验的顺利进行提供了参考。

关键词：转动法转动惯量细线直径

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碳片的空间约束对土壤等离子辐射特性的影响

中国激光 2013年第1期40卷 235-239页

作者：陈金忠陈振玉马瑞玲孙江邓泽超王英龙河北大学物理科学与技术学院河北保定071002

为改善激光诱导击穿光谱的质量,提高激光诱导击穿光谱技术对土壤样品的检测能力,研究了圆形碳片距离样品表面的高度变化对土壤等离子体辐射强度的影响,并通过Boltzmann图方法和光谱线Stark展宽法测量了等离子体的电子温度和电子密度。... 详细信息

为改善激光诱导击穿光谱的质量,提高激光诱导击穿光谱技术对土壤样品的检测能力,研究了圆形碳片距离样品表面的高度变化对土壤等离子体辐射强度的影响,并通过Boltzmann图方法和光谱线Stark展宽法测量了等离子体的电子温度和电子密度。实验结果表明,当有碳片从轴向约束等离子体时,等离子体辐射强度比没有碳片约束时的明显增强;随着碳片距离样品表面高度的加大,等离子体辐射强度逐渐升高并在11mm处达到最强,随后减弱。计算可知,样品中元素Fe、Mn、K和Ti在碳片距离靶面11mm处的谱线强度要比无碳片约束时的分别提高179.88%、117.02%、123.21%和91.24%;光谱信噪比分别提高107.30%、92.26%、68.48%和67.66%;等离子体的电子温度升高2800K,电子密度升高2.16×1016 cm-3。研究结果为土壤中痕量元素的检测提供了一种简单、易行的方法。

关键词：光谱学激光诱导击穿光谱碳片约束光谱强度信噪比土壤

初始溅射烧蚀粒子总数对其传输中的密度和速度分布的影响

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中国激光 2010年第4期37卷 1127-1131页

作者：丁学成傅广生梁伟华褚立志邓泽超王英龙河北大学物理科学与技术学院河北保定071002

采用蒙特卡罗(Monte Carlo)模拟方法,研究了初始烧蚀粒子总数对其传输中的密度和速度及环境气体密度分布的影响。结果表明,随着烧蚀粒子总数增加,烧蚀粒子高密度峰离开靶的最大距离增大,到距靶最大距离处所用时间,出现先增大后减小的变... 详细信息

采用蒙特卡罗(Monte Carlo)模拟方法,研究了初始烧蚀粒子总数对其传输中的密度和速度及环境气体密度分布的影响。结果表明,随着烧蚀粒子总数增加,烧蚀粒子高密度峰离开靶的最大距离增大,到距靶最大距离处所用时间,出现先增大后减小的变化,烧蚀Si粒子的速度分布随粒子总数增多而变宽,当粒子总数为1.01×10^(15)和1.01×10^(16)时,出现速度劈裂现象。

关键词：激光技术密度分布蒙特卡罗模拟速度分布高密度峰

不同能量密度对脉冲激光沉积纳米硅晶粒尺寸的影响

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河北大学学报（自然科学版） 2012年第1期32卷 24-27页

作者：邓泽超罗青山丁学成褚立志王英龙河北大学物理科学与技术学院河北省光电信息材料重点实验室河北保定071002

在室温条件下保持Ar环境气体压强不变,采用脉冲激光沉积(PLD)技术,通过改变激光能量密度,在与烧蚀羽辉轴线垂直放置的衬底上沉积了一系列纳米硅晶薄膜,利用扫描电子显微镜(SEM)和拉曼(Raman)散射光谱对样品进行特性分析.结果表明,在能... 详细信息

在室温条件下保持Ar环境气体压强不变,采用脉冲激光沉积(PLD)技术,通过改变激光能量密度,在与烧蚀羽辉轴线垂直放置的衬底上沉积了一系列纳米硅晶薄膜,利用扫描电子显微镜(SEM)和拉曼(Raman)散射光谱对样品进行特性分析.结果表明,在能量密度为2～4J/cm2时,衬底上沉积的纳米硅晶粒尺寸和面密度基本不变.结合纳米晶粒成核生长动力学,对结果进行了定性解释.

关键词：脉冲激光沉积能量密度纳米硅晶粒晶粒尺寸

外加氩气流下脉冲激光烧蚀制备纳米硅晶粒成核生长动力学研究

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人工晶体学报 2012年第1期41卷 188-192页

作者：邓泽超王世俊丁学成褚立志梁伟华赵亚军陈金忠傅广生王英龙河北大学物理科学与技术学院河北省光电信息材料重点实验室保定071002

为研究纳米硅晶粒成核生长动力学过程,采用脉冲激光烧蚀(PLA)技术,在室温,50～200 Pa的氩气氛围中,通过引入垂直于烧蚀羽辉轴线的外加气流,在水平放置的衬底上沉积了一系列纳米Si晶薄膜。扫描电子显微镜(SEM)、拉曼(Raman)散射和X射线衍... 详细信息

为研究纳米硅晶粒成核生长动力学过程,采用脉冲激光烧蚀(PLA)技术,在室温,50～200 Pa的氩气氛围中,通过引入垂直于烧蚀羽辉轴线的外加气流,在水平放置的衬底上沉积了一系列纳米Si晶薄膜。扫描电子显微镜(SEM)、拉曼(Raman)散射和X射线衍射(XRD)检测结果表明,未引入气流时,衬底上相同位置处晶粒尺寸随气体压强的增大逐渐减小;在距靶1～2 cm范围内引入气流后,尺寸变化规律与未引入气流时相反。通过分析晶粒尺寸及其在衬底上的位置分布特点,结合流体力学模型和热动力学方程,分析得出在激光能量密度一定的条件下,环境气体压强、烧蚀粒子温度和密度共同影响着纳米晶粒的成核生长。

关键词：脉冲激光烧蚀硅纳米晶粒外加气流成核生长动力学

真空中脉冲激光烧蚀制备银纳米晶粒在水平衬底上的分布特性

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人工晶体学报 2019年第1期48卷 18-23页

作者：邓泽超王旭刘建东孟旭东丁学成褚立志王英龙河北大学物理科学与技术学院河北省光电信息材料重点实验室新能源光电器件国家地方联合工程实验室保定071002

在室温、真空环境中,通过XeCl准分子脉冲激光烧蚀银靶,烧蚀产物沉积在水平放置的Si(111)衬底上。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪、探针式表面轮廓(PTSP)仪和选区电子衍射(SAED)对沉积所得的样品进行表征。结果表明,样品主... 详细信息

在室温、真空环境中,通过XeCl准分子脉冲激光烧蚀银靶,烧蚀产物沉积在水平放置的Si(111)衬底上。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪、探针式表面轮廓(PTSP)仪和选区电子衍射(SAED)对沉积所得的样品进行表征。结果表明,样品主要由具有不同尺寸的银纳米晶粒组成;随着衬底与靶面水平距离的增加,样品厚度和晶粒尺寸逐渐减小;样品的(111)和(200)晶面的XRD特征谱线强度,随着衬底位置的改变而变化。在增加激光能量密度、衬底与烧蚀焦点垂直距离的情况下,晶粒尺寸及样品XRD特征谱线变化规律并未发生明显变化。结合银纳米晶粒传输特性和沉积样品沿不同晶面生长所需表面能的差异,对实验结果进行了分析。

关键词：银纳米晶粒脉冲激光烧蚀真空表面能