材料表面分析

黄晓丽 , 赖浩杰 , 谢伟广

2021(5):441-447.

[摘要](216) [HTML](0) [PDF 2.59 M](603)

摘要:
为了研究MoO2的本征电阻率，采用化学气相沉积法（CVD）在蓝宝石衬底上制备金属性MoO2纳米材料，随后将材料转移到SiO2衬底制备成双端电阻器件，在进行电压?电流曲线测量的同时，采用开尔文探针力显微镜（KPFM）研究不同偏压下MoO2纳米材料表面电势的空间分布．结果表明：传统测量时忽略了接触电阻和热效应的影响，导致测量结果偏高；测量的MoO2的本征电阻率为6×10-5 Ω·cm，可以媲美高质量ITO薄膜电极．所以，MoO2作为一种廉价电极材料在电子器件中具有潜在的应用前景．

2 激光照射对InSe结构及光电性质的作用研究

刘丽银 , , 杨慕紫 , 龚力 , 傅其山 , 陈建 ,

2021(5):448-453.

[摘要](248) [HTML](0) [PDF 1.80 M](828)

摘要:
InSe具有高载流子迁移率，在光电探测和场效应器件应用上具有非常好的前景．但InSe易于氧化，特别是在一定光和热激发下会氧化成In2O3．在InSe的研究中，拉曼光谱、荧光光谱等手段均需采用激光进行激发，目前激光照射测试过程对测试结果的影响并不清楚．通过采用拉曼光谱、原子力显微镜和开尔文探针显微镜，详细研究了激光照射过程对InSe拉曼光谱测试、表面形貌和表面电势的影响．结果表明：在激光功率为0.20 mW、曝光时间10 s的条件下，激光照射对材料基本没有影响；随着激光照射功率增强，激光诱导表面氧化而产生结构形变，拉曼光谱峰强下降，表面电势升高；随着高激光功率照射时间增长，表面的氧化程度迅速增加，但拉曼强度呈现先下降后增长再下降的变化，其原因来自于氧化层形态的变化．光谱测试对InSe材料产生不可忽略的影响，在材料分析中需要给予重视．

3 原子层沉积薄膜的表征方法进展

田旭 , 王新炜

2021(5):454-463.

[摘要](604) [HTML](0) [PDF 4.74 M](2497)

摘要:
原子层沉积（ALD）是一种新兴的薄膜沉积技术，其最主要的优势在于可在高深宽比的结构上沉积均匀致密的纳米薄膜，因此在微电子、纳米科技等领域中具有广泛的应用．纳米厚度的ALD薄膜与传统微米厚度的薄膜材料相比，需要更精确的表征手段，因此对ALD薄膜的表征方法展开了针对性探讨．阐述了ALD薄膜的常用物性表征方法，主要从薄膜厚度、成分、结晶性及形貌等方面展开探讨，同时展望了其未来发展的方向．

4 利用光电子能谱研究半导体界面能级结构

杨慕紫 , 周逸凡 , 佘峰权 , , 高傲松 , , 龚力 , 张晓琪 , 陈建 , 谢方艳

2021(5):464-473.

[摘要](134) [HTML](0) [PDF 3.41 M](773)

摘要:
界面能级调控是目前研究优化材料性能的关键步骤之一，界面问题也是目前研究热点．以Si/MoO3界面为例，通过利用多功能光电子能谱仪在清洁后的硅片上蒸镀不同厚度的MoO3并进行XPS及UPS表征，对其表面成分及界面能级进行分析，通过UPS谱图得到功函数和价带顶，利用XPS谱图获取界面化学、界面相互作用等信息．原子力显微镜（atomic force microscope，AFM）表征结果证实，蒸镀膜的实际厚度和使用晶振表征的理论厚度相近．光电子能谱实验结果揭示：当薄膜的理论厚度低于50 ?时薄膜成分不完全是Mo6+，低于150 ?时仍能检测到Si信号；蒸镀的薄膜理论厚度达到100 ?（功函数为6.81 eV）后，功函数数值趋于稳定，这说明可以在厚度范围内通过控制蒸镀MoO3的厚度调控Si/MoO3的界面能级．在一定范围内，利用不同厚度的薄膜调控界面能级是提高材料性能的方法之一，表明光电子能谱是用于研究界面问题的有效且便捷的表征方法．

5 辉光放电发射光谱高分辨率深度谱的定量分析

杨浩 , , 马泽钦 , 蒋洁 , 李镇舟 , 宋一兵 , 王江涌 , , 徐从康 ,

2021(5):474-485.

[摘要](189) [HTML](0) [PDF 3.02 M](1254)

摘要:
介绍了辉光放电发射光谱仪（GDOES）的发展和应用领域，以及测量深度谱定量分析的MRI模型．主要对单晶硅表面自然氧化的SiO2层、单层硫脲分子和Mo/B4C/Si多层光学膜进行了GDOES高分辨率深度谱的定量分析，由此获得了膜层结构、界面粗糙度及元素溅射速率等定量信息．同时，对Mo/Si多层膜GDOES与SMIS深度分辨率进行了比较，最后展望了GDOES和MRI模型的发展趋势．

6 二硫化钨二维材料制备及其表面增强拉曼散射性能研究

刘兆肃 , , 刘国濠 , 叶晓宜 , 张仕源 , 郑晓婷 , 劳媚媚 , 徐海涛

2021(5):486-495.

[摘要](418) [HTML](0) [PDF 3.30 M](1063)

摘要:
WS2二维材料的大面积可控制备一直是二维材料基础研究中亟须解决的难题，基于化学气相沉积法，探索了反应过程中蒸发硫时刻、最高反应温度、衬底摆放位置等实验参数，对制备WS2二维材料的影响，并成功制备了边长达80 μm的三角形单层WS2纳米片．此外，还将WS2二维材料作为表面增强拉曼散射（SERS）传感器的新型衬底，并以罗丹明6G作为探针分子，初步研究了WS2二维材料的SERS性能．实验结果表明，WS2二维材料对罗丹明6G分子的检出极限可低至1×10-6 mol/L，将为新型SERS衬底的开发和应用提供一种新的方案和思路．