任鹏
- 作品数：9 被引量：20H指数：3
- 供职机构：中国科学技术大学核科学技术学院国家同步辐射实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学电子电信更多>>
- 蒸发速率对Si衬底上SSMBE外延SiC薄膜的影响被引量：3
- 2008年
- 采用固源分子束外延(SSMBE)生长技术,用不同的蒸发速率,在Si(111)衬底上生长SiC薄膜。利用反射式高能电子衍射(RHEED)、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)等实验技术,对生长的样品的形貌和结构进行研究。结果表明,在优化的蒸发速率(1.0 nm.min-1)下,所生长的薄膜质量最好。低的蒸发速率(0.25 nm.min-1)难以抑制孔洞的形成,衬底的Si原子可通过这些孔洞扩散到样品表面,导致结晶质量变差。在高的蒸发速率(1.8 nm.min-1)下,以岛状方式生长甚至以团簇聚集,表面的原子难以迁移到最佳取向的平衡位置,导致样品表面粗糙度变大,薄膜的结晶质量变差,甚至出现多晶。
- 刘忠良刘金锋任鹏徐彭寿
- 关键词：碳化硅硅衬底
- 预沉积Ge对Si(111)衬底上SSMBE外延生长SiC薄膜的影响被引量：1
- 2008年
- 利用固源分子束外延(SSMBE)生长技术,在Si(111)衬底上预沉积不同厚度(0、0.2、1nm)Ge,在衬底温度900℃,生长SiC单晶薄膜.利用反射式高能电子衍射仪(RHEED)、原子力显微镜(AFM)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)等实验技术,对生长的样品进行了研究.结果表明,预沉积少量Ge(0.2nm)的样品,SiC薄膜表面没有孔洞存在,AFM显示表面比较平整,粗糙度比较小,FTIR结果表明薄膜内应力比较小.这说明少量Ge的预沉积抑制了孔洞的形成,避免衬底Si扩散,因而SiC薄膜的质量比较好.没有预沉积Ge的薄膜,结晶质量比较差,SiC薄膜表面有孔洞且有Si存在.然而预沉积过量Ge(1nm)的样品,由于Ge的岛状生长,导致生长的SiC表面粗糙度变大,结晶质量变差,甚至导致多晶产生.
- 刘忠良任鹏刘金锋唐军徐彭寿
- 关键词：锗碳化硅硅衬底
- MnxSi1-x磁性薄膜的结构研究被引量：1
- 2008年
- 利用X射线衍射(XRD)和X射线吸收近边结构(XANES)方法研究了在Si(100)衬底上及600℃温度条件下用分子束外延(MBE)共蒸发方法生长的MnxSi1-x磁性薄膜的结构.由XRD结果表明,只有在高Mn含量(8%和17%)样品中存在着Mn4Si7化合物物相.而XANES结果则显示,对于Mn浓度在0.7%到17%之间的MnxSi1-x样品,其Mn原子的XANES谱表现出了一致的谱线特征.基于多重散射的XANES理论计算进一步表明,只有根据Mn4Si7模型计算出的理论XANES谱才能够很好的重构出MnxSi1-x样品的实验XANES谱.这些研究结果说明在MnxSi1-x样品中,Mn原子主要是以镶嵌式的Mn4Si7化合物纳米晶颗粒存在于Si薄膜介质中,几乎不存在间隙位和替代位的Mn原子.
- 任鹏刘忠良叶剑姜泳刘金锋孙玉徐彭寿孙治湖潘志云闫文盛韦世强
- 关键词：分子束外延XRDXANES
- 6H-SiC/3C-SiC/6H-SiC量子阱结构制备及其发光特性被引量：3
- 2008年
- 利用固源分子束外延(SSMBE)生长技术,在1350K的衬底温度下,通过改变Si束流强度,在6H-SiC(0001)面上外延生长6H-SiC/3C-SiC/6H-SiC量子阱结构薄膜,并用反射高能电子衍射(RHEED)与光致发光(PL)谱对生长的薄膜的晶型和发光特性进行表征.RHEED结果显示生长的薄膜为6H-SiC/3C-SiC/6H-SiC量子阱结构薄膜.室温下He-Gd激光激发的光致发光(PL)谱显示,薄膜在480-600nm范围内存在衬底未观察到的较强发光.拟合得到的发光峰与依据量子阱结构模型计算出的发光位置较为一致.由此表明,该强发光带可能是6H-SiC/3C-SiC/6H-SiC量子阱结构的发光.
- 刘金锋刘忠良任鹏徐彭寿陈秀芳徐现刚
- 关键词：反射高能电子衍射光致发光
- 硅碳比对Si(111)表面SSMBE异质外延SiC薄膜的影响被引量：2
- 2008年
- 利用固源分子柬外延(SSMBE)生长技术,在不同的硅碳蒸发速率比(Si/C)条件下,在Si(111)衬底上生长SiC单晶薄膜.利用反射式高能电子衍射(RHEED)、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)等实验技术,对生长的样品形貌和结构进行了研究.结果表明,在Si/C比(1.1:1.0)下生长的薄膜样品,XRDω扫描得到半高宽为2.1°;RHEED结果表明薄膜具有微弱的衍射环,有孪晶斑点.在Si/C比(2.3:1.0)下生长的薄膜,XRDω扫描得到的半高宽为1.5°,RHEED显示具有Si的斑点和SiC的孪晶斑点.AFM显示在这两个Si/C比下生长的样品表面都有孔洞或者凹坑,表面比较粗糙.从红外光谱得出薄膜存在着比较大的应力.但在Si/C比(1.5:1.0)下生长的薄膜样品,XRDω扫描得到的半高宽仅为1.1°;RHEED显示出清晰的SiC的衍射条纹,并可看到SiC的3×3表面重构,无孪晶斑点;AFM图像表明,没有明显的空洞,表面比较平整.FTIR谱的位置显示,在此Si/C比下生长的薄膜内应力比较小.因此可以认为,存在着一个优化的Si/C比(1.5:1.0),在这个Si/C比下,生长的薄膜质量较好.
- 刘忠良任鹏刘金锋徐彭寿
- 关键词：硅碳比碳化硅硅衬底
- Mn<,x>Si<,1-x>薄膜的SSMBE制备及XAFS结构研究
- 稀磁半导体(Dilute Magnetic Semiconductor，DMS)由于在自旋电子学中潜在的应用价值而受到人们极大的重视。Mn<,x>Si<,1-x>薄膜因其与已有的Si基电子学工艺的兼容性而成为稀磁半导体领...
- 任鹏
- 关键词：稀磁半导体铁磁性
- 文献传递
- 3C-SiC/Si(111)的掠入射X射线衍射研究被引量：8
- 2008年
- 在衬底温度为1000℃条件下,利用固源分子束外延(SSMBE)技术在Si衬底上生长3C-SiC单晶薄膜.RHEED结果显示在Si(111)上所生长的SiC薄膜为3C-SiC,并与衬底的取向基本一致.采用同步辐射掠入射X射线衍射(GID)技术并结合常规X射线衍射(XRD)研究了SiC薄膜内的应变和晶体质量.常规衍射的联动扫描曲线得到薄膜处于双轴张应变状态.3C-SiC薄膜和Si衬底的晶格失配和热膨胀系数失配是导致双轴张应变的原因.根据不同角度的掠入射衍射Phi扫描的摇摆曲线结果,发现薄膜晶体质量在远离SiC/Si界面区变好.这是由于SiC薄膜中的缺陷随着远离界面逐渐减少的原因.GID和XRD的摇摆曲线结果表明薄膜中镶嵌块的倾斜大于扭转,表明SiC薄膜在面内的晶格排列要比垂直方向更加有序.
- 刘忠良刘金锋任鹏李锐鹏徐彭寿潘国强
- 关键词：X射线衍射碳化硅
- Mn掺杂SiC磁性薄膜的结构表征被引量：2
- 2010年
- 利用反射式高能电子衍射(RHEED)、X射线衍射(XRD)和X射线吸收近边结构谱(XANES)等技术研究了在950℃条件下Si(111)衬底上共蒸发分子束外延方法制备的Mn掺杂SiC磁性薄膜的结构特征.RHEED结果表明,生长的Mn掺杂SiC薄膜为立方结构.XRD和XANES结果表明,在Mn掺杂量为0.5%和18%的样品中,Mn原子均是与SiC半导体介质中的Si原子反应生成镶嵌在SiC基体中的Mn4Si7化合物颗粒,并未观察到在SiC晶格中有替代式或间隙式的Mn原子存在.认为Mn掺杂SiC薄膜的铁磁性主要来源于Mn4Si7纳米晶第二相.
- 唐军刘忠良任鹏姚涛闫文盛徐彭寿韦世强
- 关键词：磁性薄膜分子束外延X射线衍射
- 不同衬底温度下预沉积Ge对SiC薄膜生长的影响被引量：5
- 2009年
- 分别在未沉积Ge和不同衬底温度(300、500、700℃)沉积Ge条件下,利用固源分子束外延(SSMBE)技术在Si衬底上外延SiC薄膜。通过反射式高能电子衍射(RHEED)、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等仪器对样品进行测试。测试结果表明,预沉积Ge的样品质量明显好于未沉积Ge的样品,而且随着预沉积温度的升高,薄膜的质量在逐渐地变好。
- 刘忠良唐军任鹏刘科徐彭寿潘国强
- 关键词：锗碳化硅反射高能电子衍射
