磁控溅射技术制备硅基锗量子点的方法

    公开(公告)号:CN102534533B

    公开(公告)日:2014-03-05

    申请号:CN201210019953.3

    申请日:2012-01-26

    Applicant: 云南大学

    Abstract: 本发明涉及半导体低维结构薄膜材料的制备方法,特别是使用磁控溅射技术,基于低温生长高温退火的两步法,制备大高宽比Ge量子点的制备方法。本发明采用直流磁控溅射技术,工作室保持高真空环境,使用氩气作为工作气体,在工作室溅射压强0.5Pa~2Pa,生长温度200℃~500℃,溅射功率为50W~100W的条件下,在硅基底材料上直接生长一层﹤30nm的Ge薄膜,然后通过原位600℃~800℃退火,降温至室温,制备单层Ge量子点。本发明具有生产成本低、可控性好、简易而高效、易于产业化生产制备Ge量子点。

    周期应力调制低温缓冲层硅基锗薄膜制备方法

    公开(公告)号:CN102877035A

    公开(公告)日:2013-01-16

    申请号:CN201210375373.8

    申请日:2012-10-08

    Applicant: 云南大学

    Abstract: 本发明涉及半导体低维结构薄膜的制备方法,特别是使用磁控溅射技术,首先制备Si缓冲层,然后在Si缓冲层上制备Ge纳米点,再在纳米点上覆盖一层低温Ge缓冲层。通过工艺实现在低温制备的Ge缓冲层中买入Ge纳米点作为薄膜的形核中心的同时也对缓冲层应力进行调制。获得高质量的Ge薄膜的制备方法。本发明采用直流磁控溅射技术,工作室保持高真空环境,使用氩气作为工作气体,在工作室溅射压强0.5Pa~2Pa,生长温度200~800℃,溅射功率为50~100W的条件下,在已经制备了纳米结构的硅基底材料上低温下(200~400℃)覆盖厚度范围在30~90nm的Ge缓冲层,然后再在600~800℃生长Ge薄膜,制备完成后,降温至室温后获得Ge薄膜。本发明具有生产成本低、简易高效、易于产业化制备具有更高晶体质量的Ge薄膜。

    催化氮化合成高α相氮化硅粉体的新方法

    公开(公告)号:CN101983947A

    公开(公告)日:2011-03-09

    申请号:CN201010556455.3

    申请日:2010-11-24

    Applicant: 云南大学

    Abstract: 本发明涉及一种催化氮化合成高α相氮化硅粉体的新方法,属于高α相氮化硅陶瓷粉体的制备技术领域。本发明包括原料混合处理及催化氮化反应步骤,是对现有技术的改进。本发明选择FeCl3·6H2O作为催化剂,以Si3N4粉为稀释剂,氮气气氛条件下,在1350~1450℃范围内催化氮化工业Si粉,制得纯度为99.4~99.8%wt,α相氮化硅含量为92~95%wt的氮化硅粉体。本发明的特点是以FeCl3·6H2O作为催化剂,所得氮化硅粉体纯度接近100%,氮化硅粉体中α相氮化硅含量为92~95%wt。本发明生产工艺简单,对设备要求低,易批量生产,是一种简易高效的氮化方法。

    周期应力调制低温缓冲层硅基锗薄膜制备方法

    公开(公告)号:CN102877035B

    公开(公告)日:2014-10-15

    申请号:CN201210375373.8

    申请日:2012-10-08

    Applicant: 云南大学

    Abstract: 本发明涉及半导体低维结构薄膜的制备方法,特别是使用磁控溅射技术,首先制备Si缓冲层,然后在Si缓冲层上制备Ge纳米点,再在纳米点上覆盖一层低温Ge缓冲层。通过工艺实现在低温制备的Ge缓冲层中埋入Ge纳米点作为薄膜的形核中心的同时也对缓冲层应力进行调制。获得高质量的Ge薄膜的制备方法。本发明采用直流磁控溅射技术,工作室保持高真空环境,使用氩气作为工作气体,在工作室溅射压强0.5Pa~2Pa,生长温度200~800℃,溅射功率为50~100W的条件下,在已经制备了纳米结构的硅基底材料上低温下(200~400℃)覆盖厚度范围在30~90nm的Ge缓冲层,然后再在600~800℃生长Ge薄膜,制备完成后,降温至室温后获得Ge薄膜。本发明具有生产成本低、简易高效、易于产业化制备具有更高晶体质量的Ge薄膜。

    一种基于自离子注入SOI材料的近红外室温发光器件

    公开(公告)号:CN101982890B

    公开(公告)日:2012-02-29

    申请号:CN201010271290.5

    申请日:2010-09-03

    Applicant: 云南大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于自离子注入SOI材料的近红外室温发光器件,属于光电子技术领域。本发明的发光器件在1.50-1.60μm范围的室温强发光,器件基于缺陷环及缺陷环附近点缺陷的发光,发光器件结构从下往上分别是本征Si衬底→注氧的氧化Si隔离层→p+型Si下电极层→发光有源层→n+型Si上电极层,发光器件的外量子效率为0.05%~0.8%。本发明突出的优点为:1、基于SOI的p-i-n结上制备的发光器件继承了SOI结构所具有的各种优点,其中离子注入区域和发光有源层都在硅薄膜层;2、获得的发光器件在室温下能稳定发光,解决了近红外LED器件和激光器低温才能正常工作的问题;3、本发明提高了器件的外量子效率,可以达到0.05%-0.8%的范围,从而增强了器件的发光强度。

    用Si+自注入制备室温下硅晶体D1线发光材料的方法

    公开(公告)号:CN101916718A

    公开(公告)日:2010-12-15

    申请号:CN201010181858.4

    申请日:2010-05-25

    Applicant: 云南大学

    Abstract: 本发明涉及一种用Si+自注入制备室温下硅晶体D1线发光材料的方法,属于光电子技术领域。本方法具体步骤为:a.用离子注入机将Si+作为注入离子自注入用现有方法处理过的硅基片中,其注入剂量为1012cm-2-1016cm-2,注入能量为100keV-300keV;注入整个过程在真空、室温环境下进行;b.对注入Si+离子的硅基片进行高温炉退火处理,退火温度700-1100℃,退火时间为1-20小时,保护气氛为氮或氩气;退火处理后得到室温D1线强发光的硅材料。本发明突出的优点在于:用成本低、工艺简单的离子注入技术来获得室温下发光稳定、高效的硅材料,同时该材料与现行Si基CMOS集成电路能够完全兼容,为全硅芯片光电子-微电子集成工程的实现奠定了基础。

    用离子束溅射技术生长高密度细小自组织Ge量子点的方法

    公开(公告)号:CN101748374A

    公开(公告)日:2010-06-23

    申请号:CN200910163239.X

    申请日:2009-12-25

    Applicant: 云南大学

    Abstract: 本发明涉及一种用离子束溅射技术生长高密度细小自组织Ge量子点的方法,属半导体量子材料的制备技术领域。本发明采用离子束真空溅射技术,使用氩气作为工作气体,在生长温度为600℃~800℃,工作室本底真空度小于3.0×10-4Pa,束流电压为0.5kV~1.1kV,生长束流为4mA~15mA的条件下,在硅基底材料上生长了一层Si缓冲层,然后自组织生长单层Ge量子点。该方法有效解决了低温和大溅射速率下离子束溅射技术制备量子点材料存在的可控性差、高宽比低、需要多层生长来调控量子点尺寸均匀性的不足,获得了高密度、小尺寸、尺寸均匀、大高宽比的量子点材料,且生产成本低,可控性好,易于产业化生产,因此是制备量子点的一种简易而高效的方法。

    转印倒置模板法制备有序锗纳米点阵

    公开(公告)号:CN103882393B

    公开(公告)日:2016-08-03

    申请号:CN201310427227.X

    申请日:2013-09-18

    Applicant: 云南大学

    Abstract: 本发明涉及半导体低维结构薄膜的制备方法,特别是利用倒置多孔氧化铝模板,转印有序点阵技术,利用溅射技术制备有序高密度锗纳米点阵的制备方法。本发明采用经典两步阳极氧化法制备多孔氧化铝不通孔模板,然后利用溅射技术,在保持高真空环境的工作室中,以高纯氩气为工作气体,工作室溅射压强0.5Pa~2Pa,生长温度600~800℃,溅射功率50W~100W条件下,在被移植到硅基底材料上生长厚度<50nm硅缓冲层完成有序结构的转印,然后呈有序结构分布的硅缓冲层上生长锗纳米点阵。本发明具有生产成本低、可控性好、所制备锗纳米点阵具有密度高,有序性好等特点。

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