Strong Enhancement of Thermal Properties of Copper Films after Chemical Vapor Deposition of Graphene
我们证明了在Cu膜上化学气相沉积石墨烯强烈地增强了它们的热扩散率和热导率。石墨烯的沉积使9微米（25微米）厚的Cu膜的热导率在室温附近增加高达24%（16%）。有趣的是，所观察到的石墨烯涂覆的Cu膜的热性能的改善主要是由于在石墨烯沉积期间Cu形态的变化以及与其相关的温度处理，而不是石墨烯作为额外的热传导通道的作用。通过石墨烯涂层提高金属薄膜的热性能可能导致在电子电路和冶金中的应用。
2013-11-23 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous inter-layer atomic transport and the low-temperature amplification of surface instability in Al(111)
通过恒温分子动力学模拟，发现了Al（111）表面沉积杂质原子的层间反常输运。Pt在Al（111）上的低能量沉积导致振荡的吸附物-基底相互作用和沉积颗粒到最顶层下方的低温弹道注入。Pt原子的超快注入与基底原子向表面的喷射同时发生（弹道置换或交换机制）。这与实验结果一致，其中富含Al的薄膜已被发现在表面上沉积少量ML的Pt后。我们属性的大小不匹配的杂质/主机相互作用的异常层间运输，我们指出的作用，原子大小不匹配的偏置相互混合。沉积诱导的表面铝原子的低温无序与一些瞬态铝吸附原子也被观察到。杂质粒子向衬底的超快注入是由近似六方对称排列的少数表面原子的瞬态出平面和横向循环运动辅助的。Pt的原子注入可以看作是由表面少数原子的瞬态集体运动驱动的超交换过程。混沌表面态辅助机制也可能是这一意外现象的一种可能解释。
2006-07-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Controllable deposition of titanium dioxides onto carbon nanotubes in aqueous solutions
在纳米技术领域内，纳米尺度复合材料在开发用于功能应用的新材料方面具有显著的潜力。在这里，基于碳纳米管和钛白的复合材料已经用硫酸氧钛使用化学浴沉积法在室温或接近室温下制备。通过调节前驱体浓度和温度，在碳纳米管表面均匀包覆了金红石型和金红石型两种钛白沉积层。可能的复合机制进行了讨论。与原始管相比，沉积工艺后的比表面积提高了近4倍，介观结构的含量也有所增加。
2016-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Mg diffusion on bilayer photoluminescence spectra of Mg0.29Zn0.71O/ZnO interface at different annealing temperatures
采用脉冲激光沉积法在蓝宝石衬底上生长了Mg0.29Zn0.71O/ZnO（MZO/ZnO）双层膜，并在500 ~ 900 ℃的不同温度下进行退火处理，以使Mg在膜的界面上扩散。二次离子质谱（SIMS）和光吸收测量样品上的Mg的扩散证实。由于Mg的扩散，双层膜的光致发光（PL）光谱得到显着修改。而生长的结构有两个不同的近带边紫外发光峰对应的ZnO和MZO层，在900 ℃退火的一个有一个近带边PL峰对应的一个完整的混合层。在~800 ℃的中间退火温度下，MZO层对应的PL峰位发生红移，ZnO层对应的PL峰位发生蓝移，表明界面扩散和部分混合。已经开发了一个理论模型，并进行了数值模拟，以关联的PL光谱的双层膜与Mg的扩散分布在整个界面上，通过SIMS测量。
2013-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Optical properties of oxygen-containing yttrium hydride thin films during and after the deposition
光致变色YHO薄膜的合成是基于沉积的氢化钇在环境条件下的氧化。在沉积过程中，膜的实际状态受沉积压力和由残留气体引起的氧化的影响，并不完全已知。报道了用反应脉冲直流磁控溅射法制备的YHxOy薄膜。由于可见光透射率与薄膜的相态和化学组成密切相关，因此在沉积过程中和沉积后进行了原位透射率测量。非原位椭圆偏振光谱法被用来确定整个薄膜厚度的YHxOy的光学常数。为了获得金属YH 2-x膜，需要具有高沉积速率的致密可能结构，否则膜在沉积期间可能已经是部分透明的。如果增加沉积压力，则透射率更高。这是因为在薄膜的表面和横截面图像处观察到的微结构的更多多孔生长促进了氧化。薄膜在垂直于衬底表面方向上呈现折射率梯度，这与薄膜的孔隙率和化学成分的变化有关。
2022-06-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Pulsed Laser Deposition of Rocksalt Magnetic Binary Oxides
在这里，我们系统地探索使用脉冲激光沉积技术（PLD）生长三种基本的氧化物，具有岩盐结构，但在环境气氛中的化学稳定性不同：NiO（稳定），MnO（亚稳）和EuO（不稳定）。通过调节激光能量密度，可以在10至750 °C的较宽温度范围内实现外延单相氧化镍薄膜生长。在最低生长温度下，薄膜的面外应变达到1.5%，是750 °C下生长的NiO薄膜的5倍。通过适当调整沉积参数，在MgO衬底上成功沉积了具有长程有序性的MnO薄膜。MnO相的生长受衬底温度和激光能量密度的强烈影响。采用PLD法在最低氧浓度条件下制备了质量良好的EuO薄膜。EuO薄膜的合成在相当低的生长温度下防止热驱动的晶格弛豫，并允许应变膜的生长。总之，PLD是一种快速、可靠的生长岩盐结构二元氧化物的高质量方法，可以满足应用和基础研究的要求。
2019-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Aluminum oxide nucleation in the early stages of atomic layer deposition on epitaxial graphene
采用原子力显微镜（AFM）和拉曼光谱（Raman）研究了在碳化硅（4H-SiC）表面单层外延石墨烯（EG）上直接原子层沉积（ALD）过程中氧化铝（Al2O3）的成核和生长机制。与对于其他类型的石墨烯通常观察到的相反，在EG的情况下观察到大且均匀密度的成核位点，并且归因于EG/SiC界面处缓冲层的存在。沉积过程的特征在于在非常早期的阶段中的Al2O3岛生长，随后在仅40个ALD循环之后由于岛聚结而形成连续的Al2O3膜（2.4 nm厚），以及随后的逐层生长。拉曼光谱分析表明ALD工艺对EG的缺陷密度和掺杂的影响很小。EG应变也几乎不受岛屿生长和合并的制度中的沉积，而一个显着的增加后，观察到一个紧凑的Al2O3膜的形成。所获得的结果对于需要集成超薄高k绝缘体的外延石墨烯的器件应用具有重要影响。
2020-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Atomically Resolved Surface Structure of SrTiO3(001) Thin Films Grown in Step-Flow Mode by Pulsed Laser Deposition
利用低温扫描隧道显微镜（STM）研究了脉冲激光（PLD）分步流动外延生长SrTiO 3（001）薄膜的表面结构。结果表明，在薄膜表面形成了一维TiO_x纳米结构，其密度随薄膜厚度的增加而增加。大多数的一维纳米结构消失后，沉积后退火，表明这种结构是亚稳态的，由于非平衡生长模式。退火后得到的表面表现出与较薄的膜相似的特征，具有（2x1）和（1x2）重构的畴结构，但具有较少的氧空位型缺陷。这些结果意味着，阶梯流生长是可能产生富TiO x的表面和Ti的薄膜中的缺陷。通过沉积后退火，富TiOx将从表面扩散到膜中，以补偿与Ti空位和氧空位相关的缺陷，导致具有较少氧空位的稳定表面结构。因此，STM测量可以为我们提供一个微观图片的表面化学计量的薄膜起源于生长过程的动力学，并可以提出一种新的方法来设计功能氧化物薄膜。
2010-04-01 cond-mat.mtrl-sci
On the Structural and Optical Properties of Sputtered Hydrogenated Amorphous Silicon Thin Films
本文主要研究了射频阴极溅射法制备的氢化非晶硅薄膜（a-Si：H）的光学和结构特性。我们分别研究薄膜沉积过程中的氢分压的影响，以及沉积后的热退火对层的主要光学特性，如折射率，光学带隙和Urbach能量的影响。使用掠射X射线反射测量技术，薄膜的结构特性检查后立即薄膜沉积以及表面氧化或退火后。我们表明，低氢压力允许层中的悬挂键饱和，而高剂量导致产生新的缺陷。我们还表明，在中等温度下的热退火提高了沉积层的结构质量。对于刚沉积后检查的膜，氢的作用出现在其密度的增加。对于那些在环境中短暂停留后进行分析的人来说，氢对他们的表面氧化起着保护作用。这种作用消失了很长一段时间留在周围。非晶硅;掠入射X射线;氢;光学性质;穿透深度;反射法;热退火;薄膜; PACS编号61.10.K - 61.43.D - 68.55.JK - 68.55.81.15.A
2002-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Well-Ordered In Adatoms at the In$_2$O$_3$(111) Surface Created by Fe Deposition
氧化物表面上的金属沉积通常导致沉积材料的吸附原子、簇或岛，其中表面中的缺陷通常充当成核中心。这里报告了一个备用配置。在室温下将Fe气相沉积在In $_2$ O $_3$（111）表面后，用扫描隧道显微镜观察到有序的吸附原子。这些是相同的在吸附原子时，形成的样品是通过加热在真空中减少。密度泛函理论（DFT）计算证实Fe与In在最顶层交换，将多余的In原子推到表面，在那里它们排列成有序的吸附原子阵列。
2018-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Atomistic study of dislocation formation during Ge epitaxy on Si
本研究通过经典分子动力学模拟，从原子尺度揭示了Ge在Si上外延生长时位错的形成机制，发现位错源于粗糙表面波谷下的低密度非晶区，并阐明了表面形态对位错半环传播路径及网络的影响。
2025-06-30 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Epitaxy of Fe3O4 on Si(001) by pulsed laser deposition using a TiN/MgO buffer layer
氧化物材料在硅（Si）衬底上的外延对于使用氧化物的各种物理性质如铁电性、铁磁性或超导性的未来功能器件具有极大的兴趣。最近，具有高自旋极化的载流子的材料已经成为自旋电子学中的氧化物-氧化物混合器件的关注点。在这里，我们报告的脉冲激光沉积磁铁矿（Fe 3 O 4）在Si（001）衬底上清洁的原位激光束高温处理。在沉积氮化钛（TiN）和氧化镁（MgO）的双缓冲层之后，可以生长高质量的外延磁铁矿层，如通过RHEED强度振荡和高分辨率X射线衍射所验证的。
2003-02-23 cond-mat.mtrl-sci
Post-deposition annealing and interfacial ALD buffer layers of Sb$_2$Se$_3$/CdS stacks for reduced interface recombination and increased open-circuit voltages
University of Luxembourg（卢森堡大学）；Luxembourg Institute of Science and Technology（卢森堡科学与技术研究所）；Friedrich-Alexander University Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学）；National Centre for Nano Fabrication and Characterization（国家纳米制造与表征中心）
通过退火处理和ALD缓冲层降低Sb₂Se₃/CdS叠层界面复合，提高开路电压至485 mV，但短路电流限制效率。
2022-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Highly Uniform 300 mm Wafer-Scale Deposition of Single and Multilayered Chemically Derived Graphene Thin Films
报道了在300 mm SiO2/Si晶片上沉积原子级薄、高度均匀的化学衍生石墨烯（CDG）薄膜的方法。我们证明了非常薄的薄膜可以被剥离，形成均匀的膜，而不是可以自立或转移到任何基板上。使用拉曼光谱和原子力显微镜（AFM）的高度分布的厚度的详细地图显示，膜厚度是非常均匀和高度可控的，范围从1-2层到30层。在使用各种方法还原之后，CDG膜是透明的并且与FET器件电活性，从而在约70%透明度下产生约15 cm 2/Vs的异常高的迁移率和约lk欧姆/平方的薄层电阻。
2009-12-10 cond-mat.mtrl-sci
Revealing the Origin and Nature of the Buried Metal-Substrate Interface Layer in Ta/Sapphire Superconducting Films
该研究结合同步辐射X射线反射率、STEM、芯能级EELS与DFT，揭示Ta/蓝宝石超导薄膜中约0.65 nm的Al-O-Ta互混界面层及其由表面氧含量决定的形成机制。
2024-09-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Graphene Growth on Copper Substrate by LAMMPS Simulation
City University of Hong Kong（香港城市大学）
通过LAMMPS模拟研究铜基底上石墨烯生长过程，分析不同温度下的沉积特性，并改进势函数选择以提高模拟稳定性。
2025-11-24 cond-mat.mtrl-sci
Effects of ozone post deposition treatment on interfacial and electrical characteristics of atomic-layer-deposited Al2O3 and HfO2 films on GaSb substrates
采用原位臭氧后处理（PDT）技术对GaSb衬底上原子层沉积的Al 2 O3和HfO 2薄膜进行处理。研究了臭氧光动力疗法对GaSb衬底上Al 2 O3和HfO 2栅介质膜的界面和电学性能的影响。结果表明，臭氧光动力疗法可以改善Al 2 O3和HfO 2薄膜的介电性能和界面特性。在原位臭氧PDT 5 min后，GaSb衬底上的Al 2 O3和HfO 2薄膜表现出改善的电学和界面特性，如降低的频率色散，栅极漏电流，边界陷阱和界面陷阱。界面陷阱密度减少了约24%的Al 2 O3/GaSb堆栈和约27%的HfO 2/GaSb堆栈。原位臭氧PDT被证明是一种很有前途的技术，在提高质量的高k栅堆叠在GaSb衬底上。
2013-10-24 cond-mat.mtrl-sci
Deposition of model chains on surfaces: anomalous relation between flux and stability
通过蒙特卡罗模拟研究模型链，该模型链以固定的通量沉积在衬底上。它们可以代表，例如，具有模拟烷基链的头基和尾基的刚性亲脂链。在随后的固定模拟时间之后，我们确定最终能量作为通量和温度的函数。令人惊讶的是，在一定的温度和通量范围内，最终能量随着通量的减小而增加。这种违反直觉的观察的物理起源进行了阐述。相反，当进行等效冷却实验时，没有观察到这种异常。此外，它是阐述是否通量实验产生的配置与较低的能量相比，冷却实验。这些结果与Ediger组最近的实验有关，其中通过通量实验产生了非常稳定的玻璃形成系统配置。
2013-02-27 cond-mat.mtrl-sci
Deposition and Growth of the AlCoCuFeNi High-Entropy Alloy Thin Film: Molecular Dynamics Simulation
Oles Honchar Dnipro National University（阿列斯·洪恰尔第聂伯国立大学）
利用分子动力学模拟研究AlCoCuFeNi高熵合金薄膜在硅(100)基底上的生长过程，发现初始阶段形成小团簇，约5 ns后开始结晶，最终薄膜包含面心立方、体心立方、六方密排和非晶相。
2026-06-19 cond-mat.mtrl-sci
Scalable production of single 2D van der Waals layers through atomic layer deposition: Bilayer silica on metal foils and films
原子层沉积（ALD）的自限制性质使其成为生长二维范德华（2D-VDW）材料的单层的吸引人的选择。在本文中，它表明，一个单一的层的2D-VDW形式的二氧化硅可以通过ALD生长在Au和Pd多晶箔和外延膜。在525 K下通过双（二乙基氨基）硅烷和氧等离子体暴露的两个循环来沉积二氧化硅。初始沉积产生三维无序的二氧化硅层，然而，随后的退火超过950 K驱动结构重排，导致2D-VDW，这种退火可以在环境压力下进行。退火后记录的表面光谱表明，两个ALD循环产生的二氧化硅覆盖率接近通过在超高真空中精确SiO沉积制备的2D-VDW二氧化硅。对Pd（111）膜上ALD生长的2D-VDW二氧化硅的分析揭示了无定形和无公度结晶2D相的共存。相比之下，在Au（111）膜上的ALD生长主要产生非晶相，而在UHV中的SiO沉积仅导致结晶相，这表明Si源的选择可以实现相控制。
2022-01-12 cond-mat.mtrl-sci
Using top graphene layer as sacrificial protection during dielectric atomic layer deposition
我们研究了远程等离子体增强原子层沉积（PE-ALD）的石墨烯底层氧化物（HfO 2和Al 2 O3）的结构损伤。介电膜生长在双层石墨烯上，而不会对底部石墨烯层造成显著损伤。基于拉曼光谱，我们证明了底部石墨烯层具有单层石墨烯的显著特征。在初始半周期PE-ALD期间，上部石墨烯层与金属前体反应，形成均匀的成核岛或活性金属碳化物层。在单层电介质覆盖之后，底部石墨烯层具有额外的保护。上层石墨烯层作为牺牲层，不仅促进了石墨烯上电介质的粘附，而且保护了底层石墨烯层的晶格对称性。我们的研究结果表明，双层石墨烯允许控制/限制在ALD过程中的缺陷的程度，并可能是一个很好的起始材料，用于构建场效应晶体管和传感器件。
2014-03-15 cond-mat.mtrl-sci
Controlling boron redistribution in CoFeB/MgO magnetic tunnel junctions during annealing by variation of cap layer materials and MgO deposition methods
采用晶态MgO隧道势垒和非晶态CoFeB电极的磁性隧道结由于具有室温下较高的隧道磁阻比而受到广泛关注。实现高隧道磁阻比的一个重要参数是控制硼从电极的扩散，特别是在生长后退火期间。通过高分辨率透射电子显微镜和电子能量损失谱技术，我们表明，盖层材料相邻的电极和MgO的沉积方法是至关重要的控制硼再分布。据指出，钽帽层作为下沉的硼在退火过程中的对比Ru层。此外，射频溅射MgO隧穿势垒在退火后的三角形[BO $_3$ ] $^{3-}$ -环境中含有相当高浓度的硼，而电子束蒸发MgO几乎不含任何硼。我们的数据进一步表明，无论是硼还是氧空位相关的间隙状态在大部分的MgO障碍影响自旋极化输运隧道磁阻比在200%的水平。
2014-05-08 cond-mat.mtrl-sci
CuTe chains on Cu(111) by deposition of 1/3 ML Te: atomic and electronic structure
采用低能电子衍射（LEED）、扫描隧道显微镜和能谱（STM/STS）、角分辨单光子和双光子光电子能谱学（ARPES /AR-2 PPE）和密度泛函理论（DFT）等方法，研究了1/3单层（ML）Te在Cu（111）表面沉积后的表面原子和电子结构.与文献中的当前状态相反，Te不产生二维表面合金，而是在$\left(2\sqrt{3} \times \sqrt{3}\right)\textrm{R30}^\circ$超结构中形成Cu $_2$ Te $_2$吸附物链。我们建立了一个高精度的LEED-IV结构分析与Pendry $R$因子的$R = 0.099$和证实DFT和STM的结果。表面相的电子结构由费米能$E_F$处的各向异性向下分散态和$E-E_F = + 1.43\,\textrm{eV}$处的更各向同性向上分散的未占据态主导。这两种状态与投影能带结构的体态共存，因此是表面共振。
2020-09-30 cond-mat.mtrl-sci
Stabilization of tetragonal/cubic phase in Fe doped Zirconia grown by atomic layer deposition
通过掺杂过渡金属薄膜来实现高温铁磁性被认为是在创新的自旋电子器件中集成自旋基元件的可行方法。在这项工作中，我们研究了Fe掺杂对原子层沉积（ALD）生长的ZrO 2的结构特性的影响，使用Zr（TMHD）4的Zr和Fe（TMHD）3的Fe前体和臭氧作为氧源。生长过程中的温度固定在350°C。调整ALD工艺以获得具有均匀化学组成的Fe掺杂的ZrO 2膜，如通过飞行时间二次离子质谱所见。通过控制ALD前体脉冲比，有效地达到了Fe含量的控制，如通过X射线光电子能谱（XPS）和光谱椭圆偏振法所检查的。从XPS，Fe被发现在Fe 3+化学状态，这最大化每个原子的磁化强度。我们还发现，通过掠入射X射线衍射，在ZrO 2中包含Fe杂质诱导ZrO 2薄膜的非晶化，同时在600°C下快速热退火后稳定高温结晶四方/立方相。
2012-06-13 cond-mat.mtrl-sci
Nanocomposite NiO:Au hydrogen sensors with high sensitivity and low operating temperature
我们目前的结果纳米复合NiO：金薄膜氢传感器，这是能够检测空气中的氢浓度低至2 ppm，在125- 150 ℃范围内的低温下工作的发展。在氧化硅衬底上沉积NiO薄膜。薄膜的结构，形态和纳米力学性能进行了研究与沉积后退火。通过脉冲激光沉积在NiO表面上添加Au纳米颗粒，并在Au沉积之前和之后将膜作为氢传感器进行测试。NiO薄膜作为氢传感器的性能显着提高在表面上的Au纳米粒子的存在下。检测限（最低可检测的氢浓度）降低了两个数量级，而响应时间也降低了三倍。
2013-12-02 cond-mat.mtrl-sci
Deposition of thin silicon layers on transferred large area CVD graphene
研究了在转移的石墨烯上物理气相沉积Si。在升高的温度下，Si优选在褶皱和多层石墨烯岛上成核。然而，在某些情况下，Si可以仅在单层石墨烯区域上准选择性地生长，而多层岛保持未覆盖。实验的见解和从头计算表明，在转移过程后的碳残留物的去除效率的变化可以负责这种行为。低温硅籽晶层改善了润湿性，使均匀生长成为可能。这是实现石墨烯嵌入两个Si层之间的电子器件的重要一步。
2014-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
From bi-layer to tri-layer Fe nanoislands on Cu3Au(001)
在适当选择的基底上的自组装是控制金属薄膜结构和形貌，从而控制其磁化强度的一个很好的基础。特别地，由于Cu 3Au晶格常数（3.75埃）和fcc铁磁Fe的平衡晶格常数（3.65埃）之间的紧密匹配，Cu 3Au（001）表面最近被挑选出来作为生长高自旋Fe相的良好模板。在室温下生长几乎逐层进行，在沉积的早期阶段有少量的Au偏析。在Cu_3Au（001）表面低温沉积一层Fe膜，可形成横向尺寸为1- 2nm、双层高的岛状结构。我们使用光电子衍射技术研究了这些纳米岛在140 K沉积后和在400 K退火后的原子结构和化学组成。我们发现，只有双层岛形成在低温下，没有任何表面偏析。退火后，Fe原子重新聚集，形成主要的三层岛。表面偏析被证明是抑制退火过程后也。薄膜的磁性和生长模型的影响进行了讨论。
2001-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Giant Secondary Grain Growth in Cu Films on Sapphire
在绝缘衬底上的单晶金属膜对于微电子和其他应用是有吸引力的，但是它们难以在宏观长度尺度上实现。获得这种膜的常规方法是在高温下使用在高真空条件下的缓慢沉积进行外延生长。在这里，我们描述了一种不同的方法：溅射沉积在适当的温度下，然后退火，以诱导二次晶粒生长。结果表明，在α-Al_2 O_3（0001）上沉积的多晶Cu可以转变为具有厘米级晶粒的Cu（111）。采用光学显微镜，X射线衍射，和电子背散射衍射表征退火前后的薄膜，我们发现一个特定的沉积晶粒结构，促进退火后的巨晶粒的生长。为了证明这种薄膜的一个潜在的应用，我们生长石墨烯退火铜晶片上的化学气相沉积，并获得外延石墨烯晶粒直径为0.2毫米。
2013-05-22 cond-mat.mtrl-sci
Direct atomic layer deposition of ultrathin aluminium oxide on monolayer $MoS_2$ exfoliated on gold: the role of the substrate
在本文中，我们展示了在250 °C下的热原子层沉积（ALD）生长的高度均匀和超薄（$\approx$ 3.6 nm）的$Al_2O_3$膜，其具有优异的绝缘性能，直接在单层（1L）$MoS_2$膜上剥离金。与由公共绝缘衬底（$Al_2O_3/Si$）支撑的1L $MoS_2$的情况相比，从ALD早期阶段开始，在1L $MoS_2/Au$系统上观察到更好的高k膜成核过程。原子力显微镜分析显示在10次ALD循环后立即有$\approx 50\%$ $Al_2O_3$表面覆盖，其增加至$>90\%$（40次循环后），并且在80次循环后有均匀的$\approx$ 3.6 nm膜。发现在2L $MoS_2/Au$的情况下覆盖百分比显著降低，表明铝前体和$MoS_2/Au$表面之间的界面相互作用的关键作用。最后，拉曼光谱和PL分析提供了一个洞察所发挥的作用的拉伸应变和p型掺杂的1L $MoS_2$诱导的金衬底上的增强高k成核的$Al_2O_3$薄膜。目前显示的由Au底层诱导的大面积1L $MoS_2$上的高k $Al_2O_3$的高质量ALD生长可以被认为对于基于该材料系统的潜在器件应用具有广泛的兴趣。
2021-08-21 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Indications for Dzyaloshinskii-Moriya Interaction at the Pd/Fe Interface Studied by \textit{In Situ} Polarized Neutron Reflectometry
用\textit{in situ}极化中子反射计测量了Pd/Fe/Pd三层薄膜在生长过程中磁性和结构的深度分辨演化。Pd/Fe的初始膜结构在底层中显示出小的邻近感应磁性，并且在Fe层中显示出每个Fe原子的$\approx1.6$ 1、$μ_{\text{B}}$的磁化强度，小于$2.2$ 1、$μ_{\text{B}}$的预期体值。Pd覆盖层的沉积最初遵循岛状生长模式，随后合并。随着Pd沉积量的增加，Pd覆盖层中的Fe磁矩和邻近感生磁性降低。在Pd覆盖层的最终沉积之后，磁性分布在整个Fe层上是结构上和磁性上对称的，其中在Pd中感应的磁性距离界面高达0.92nm。在整个Pd沉积过程中，Pd/Fe/Pd三层结构变得越来越对称，这一事实表明Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用是观察到的磁性行为的可能原因。
2019-06-27 cond-mat.mtrl-sci
Characteristics of Nickel Thin Film and Formation of Nickel Silicide by Remote Plasma Atomic Layer Deposition using Ni(iPr-DAD)2
在这项研究中，镍薄膜沉积的远程等离子体原子层沉积（RPALD）的p型硅衬底和硅化镍的形成，使用快速热退火的特性进行了测定。使用双（1，4-二异丙基-1，3-二氮杂丁二烯基）镍Ni（iPr-DAD）2作为Ni前体，并使用氨等离子体作为反应物。这是首次尝试使用Ni（iPr-DAD）2作为ALD工艺的前体来沉积Ni薄膜。RPALD Ni膜在250 °C下以约2.2欧姆/循环的生长速率沉积，并且显示出33 μΩcm的显著低电阻率，总杂质浓度约为10原子%。该薄膜的杂质碳和氮以C-C和C-N的形式以键合状态存在。通过对实验条件（温度和压力）的比较，考察了杂质的去除趋势.在每个ALD循环期间通过热脱附去除氮杂质，并且通过优化与NH3等离子体的平均自由程直接相关的工艺压力来减少碳杂质。在Ni沉积之后，在真空环境中通过RTA形成硅化镍1分钟。在500至900 °C的退火温度下比较来自ALD Ni和PVD Ni的硅化镍层。由于沉积态Ni薄膜中少量的碳和氮的贡献，由ALD Ni制备的NiSi具有更好的热稳定性。使用ALD Ni有效地抑制了硅化物层的退化。
2014-08-06 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial growth of KTiOAsO4 by pulsed laser deposition for nonlinear frequency conversion
本研究通过脉冲激光沉积在KTP衬底上外延生长KTA薄膜，形成平面波导，以实现低能量下的非线性频率转换，验证了高质量外延与相位匹配条件。
2025-03-28 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Periodic Variation of Stress in Sputter Deposited Si/WSi2 Multilayers
在溅射Si上溅射沉积1nm的WSi2后，在低Ar气压下观察到张力增量。多层膜上的晶片曲率数据被发现具有对应于多层膜周期的周期性变化，并且这允许统计分析以提高对小应力的灵敏度。在生长的初始阶段观察到的是张力而不是压缩，这是新的，并调用了一个调用表面重排的模型。这些数据还承担一个不寻常的表面平滑现象溅射硅表面所造成的溅射沉积的WSi2。我们还报告说，对于低Ar压力的Si层的主要来源的建立应力。
2011-06-10 cond-mat.mtrl-sci
Dual functions of anti-reflectance and surface passivation of the atomic layer deposited Al2O3 films on crystalline silicon substrates
研究了原子层沉积法在硅衬底上制备的Al 2 O3薄膜的表面减反射和钝化特性。具有100 nm Al 2 O3的织构化Si显示出非常低的平均反射率，约为2.8%。p型和n型Si晶片都被Al 2 O3膜钝化。在适当的温度下退火后，p型和n型Si的最大少子寿命从Al 2 O3钝化前的约10 μs提高到3 ms以上。我们的研究结果表明，抗反射和表面钝化的c-Si太阳能电池的应用中的双重功能。
2012-07-03 cond-mat.mtrl-sci
Agent-authored deposition recipes for X-ray multilayer mirrors: schema-bound LLM control of a magnetron sputtering system with reflectivity-verified outcomes
ZJU-UIUC Institute, Zhejiang University（浙江大学中乌联合研究院）；Department of Mechanical Science and Engineering, University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校机械科学与工程系）；School of Materials Science & Engineering, Zhejiang University（浙江大学材料科学与工程学院）；School of Mechanical and Electrical Engineering, Liuzhou Polytechnic University（柳州职业技术大学机电工程学院）；SVAC, Zhejiang Saiweike Optoelectronics Technology Co.（浙江赛微科光电科技有限公司）
本研究利用大型语言模型智能体通过模式绑定控制磁控溅射系统，自动撰写X射线多层膜沉积配方，经反射率验证使相对周期差异从20%降至0.79%。
2026-09-15 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Characterisation of p-type ZnS:Cu transparent conducting films fabricated by high-temperature pulsed laser deposition
采用脉冲激光烧蚀法，在惰性气体中，在静止和旋转的衬底上制备了掺铜硫化锌（ZnS：Cu）薄膜，并对其光电性能进行了研究。Cu $_x$ Zn $_{1-x}$ S膜表现出与其它主要p型透明导电材料相当的导电性和透明度，对于x = 0.33的铜含量合金化的膜，峰值导电率为49.0 Scm $^{-1}$，空穴迁移率为1.22 cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$。最导电的膜显示在可见光范围内的透明度为71.8 $\%$，在100 nm的厚度，和带隙被发现在3.22-3.52 eV的范围内，这表明与铜含量的强负相关。富硫快速热退火对合成的化合物的影响的报告，可靠地显示增加的导电性和载流子迁移率的膜。使用一个固定的基板生长的薄膜具有大的空间厚度分布和显示子带隙吸收，这是讨论相对于不均匀的铜替代。发现在450 $^\circ$ C下沉积的膜在退火之前和之后处于锌钛矿相，没有发生向纤锌矿结构的相变。
2017-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Surfactant-like Effect and Dissolution of Ultrathin Fe Films on Ag(001)
Fe/Ag的相不溶性和Ag（001）和Fe（001）晶胞之间的良好匹配（失配0.8%）使得Fe/Ag生长在低维磁性系统领域具有吸引力。在低至140-150 K的沉积温度下，互混可能会受到极大的限制。生长后退火引起的薄膜结构演变提出了许多有趣的方面，涉及激活的原子交换过程和影响磁性能。以前的实验，他和低能量离子在150 K沉积的薄膜上的散射，表明在550 K退火后形成的偏析Ag层。较高的温度导致嵌入到银矩阵的铁。在这些实验中，关于次表层的信息是通过主要对最表层敏感的技术获得的。在这里，系统的PED测量，提供化学选择性和结构信息的几个层的深度，已经伴随着一些XRD棒扫描，产生更好的灵敏度的掩埋界面和膜长程序。本文的结果允许与最近的模型启发到一个不同的金属的超薄金属膜的溶解路径的比较，当两个次表面迁移的沉积物和衬底和沉积物之间的相分离是有利的。在500-550 K温度下加热4-6 ML的Fe膜，出现了Ag覆盖Fe膜的类表面层阶段。还报道了以形成两个Ag覆盖层为特征的阶段的证据。当退火温度超过700 K时，表面层与裸露的Ag（001）结构非常相似，并残留有次表面Fe聚集体。
2004-01-09 cond-mat.mtrl-sci
Towards Non-Volatile Spin Orbit Devices: Deposition of Ferroelectric Hafnia on Monolayer Graphene/Co/HM Stacks
虽然技术上具有挑战性，但铁电薄膜与石墨烯自旋电子学的集成潜在地允许实现高效、电可调谐的非易失性存储器。在此，通过实施几种成核方法研究了直接在石墨烯（Gr）/Co/重金属（HM）外延堆叠上的铁电Hf $_{0.5}$ Zr $_{0.5}$ O $_2$（HZO）的原子层沉积（ALD）。通过使用Al $_2$ O $_3$层的原位方法，HZO显示出19.2 $μC/cm^2$的剩余极化（2 Pr）。用于成核的非原位、自然氧化的溅射Ta层产生具有10.81 $μC/cm^2$的2 Pr的膜，但是在堆叠上具有较低的矫顽场并且在随后的循环中持续切换。在ALD沉积之前和之后进行的磁滞测量显示出强的垂直磁各向异性（PMA），由于HZO沉积过程，在磁矫顽场中只有轻微的偏差，因此指向单层GR的良好保存。X射线衍射测量进一步证实，在堆叠中表现出的高质量界面保持不受铁电沉积和退火的影响。
2023-03-23 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Nanocomposite NiO:Pd hydrogen sensors with sub-ppm detection limit and low operating temperature
我们目前的化学电阻纳米复合材料NiO：Pd氢传感器，这是能够检测到空气中的氢浓度低至300 ppb，在115-145 C范围内的温度下工作的制造结果。采用射频磁控溅射法在硅和石英衬底上制备了NiO薄膜，并对其结构和形貌进行了表征。通过脉冲激光沉积在NiO表面上添加Pd纳米颗粒，并在Pd沉积之前和之后将膜作为氢传感器进行测试。Pd纳米颗粒的存在改善了传感器的性能，导致在亚ppm水平的氢浓度的检测。此外，传感器的响应时间减少了2到4倍。
2014-01-20 cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale confinement of energy deposition in glass by double ultrafast Bessel pulses
超快激光脉冲在空间上被整形为贝塞尔光束，产生高纵横比的等离子体通道，其弛豫可以导致纳米通道的形成。我们报告了一个强大的增强的纳米通道钻孔效率与照明由10至500 ps之间的延迟分开的双脉冲。这使得能够形成直径低至100 nm的纳米通道。实验吸收测量表明，钻井效率的增加是由于能量沉积的约束的增加。纳米通道的形成对应于第二脉冲的吸收的急剧变化，表明发生了由第一脉冲产生的相变。这创造了一种高度吸收的长寿状态。我们的测量结果表明，它是兼容的半金属化的温暖致密的玻璃发生在第一个激光脉冲照射后的时间尺度<10 ps。
2021-02-19 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Influence of local surface defects on the minority-carrier lifetime of passivating-contact solar cells
在硅太阳能电池行业中越来越流行的钝化接触的全部潜力的解锁，需要确定少数载流子寿命。微小的钝化压降会限制太阳能电池的功能，但是在开路电压低于700 mV的器件中不会检测到。在这项工作中，模拟和实验被用来显示局部表面缺陷对整体器件性能的影响。虽然缺陷没有显着影响电极沉积之前的寿命测量或开路电压测量在标准测试条件下，它有一个显着的影响点的操作，进而，器件效率（高达百分之几的效率下降）。此外，这项研究表明，局部缺陷可能会对通过电极的电连接位于几厘米远的钝化区域产生不利影响。这导致电极沉积后的低注入寿命下降。因此，通常在金属化之前测量的寿命曲线（以及因此内部电压）通常不代表金属化之后它们各自的值。在电极沉积之后经常观察到的低注入寿命下降可以源自这样的局部表面缺陷，而不是源自均匀钝化下降。
2021-07-01 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
In situ x-ray diffraction study of epitaxial growth of ordered Fe3Si films
用掠入射X射线衍射法原位研究了GaAs（001）衬底上Fe_3Si的分子束外延生长。在低生长速率和接近200摄氏度的衬底温度下观察到Fe3Si膜的逐层生长。发现了生长过程中由于表面逐渐粗糙化而引起的X射线强度振荡的衰减，并得到了相应的不同阶地覆盖率的序列。沉积后表面恢复非常缓慢。在310摄氏度下退火结合单层Fe3Si的沉积使表面恢复到高度完美和最小粗糙度。我们的化学计量薄膜具有长程序和高质量的异质外延界面。
2007-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Probing formation and epitaxy of ultrathin Titanium Silicide using low and medium energy ion scattering
Uppsala University（乌普萨拉大学）
研究通过低能和中等能量离子散射技术探测超薄钛硅化物的形成与外延生长，揭示了界面有序性对电子性能的影响及硅化物层厚度的变化。
2025-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Improving the electrical conductivity of Pt nanowires deposited by focused electron beam induced deposition using thermal annealing
Texas State University（德克萨斯州立大学）
通过热退火显著提升FEBID沉积铂纳米线的电导率，使其在极低温下具备良好的导电性能，为毫开尔文温度下的纳米电子器件提供新可能。
2026-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-mobility, wet-transferred graphene grown by chemical vapor deposition
我们报告了在SiO $_2$和六方氮化硼（hBN）封装上湿转移后，通过化学气相沉积（CVD）生长的单层石墨烯的高室温迁移率。通过去除在单晶石墨烯和hBN之间的界面处捕获的污染物，我们实现了在室温下高达$\sim70000cm^2 V^{-1} s^{-1}$和在9K下高达$\sim120000cm^2 V^{-1} s^{-1}$的迁移率。这些是先前湿转移的石墨烯的两倍以上，并且与通过干转移制备的样品相当。我们还研究了多晶石墨烯中热退火和封装的组合方法，实现了室温迁移率$\sim30000 cm^2 V^{-1} s^{-1}$。这些结果表明，通过适当的封装和清洁，可以在通过CVD生长的样品中获得远高于$10000cm^2 V^{-1} s^{-1}$的室温迁移率，并使用常规的、容易扩展的基于PMMA的湿法方法转移。
2019-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Synchrotron radiation based photoemission studies of indium oxide passivation of ZnO(0001) surface at high temperature
通过原位沉积金属铟和沉积后高温（600 C - 1000 C）退火来进行表面活性ZnO（0001）-Zn终止表面的钝化。在铟沉积和退火的每个循环之后，ZnO（0001）表面的特征在于基于同步辐射的光电发射。光电发射研究证实了沉积铟的形成转化为氧化铟（In 2 O3和In 2 Ox）作为表面钝化层。为了提高表面灵敏度，在不同的光子能量下获得了Zn、C、O的芯能级谱。总体芯能级峰（Zn 3 p，In 4d，O 1 s）具有范围从0.5 eV至0.8 eV的平均结合位移。价带谱表明，钝化后的薄膜费米能级位移为0.9eV，功函数从4.06eV提高到4.77eV。氧化铟高温钝化使ZnO（0001）表面的能带向下弯曲变为向上弯曲0.98eV，适合于制作ZnO肖特基接触和器件。
2018-10-01 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Interface relaxation in electrophoretic deposition of polymer chains: Effects of segmental dynamics, molecular weight, and field
采用不同的链段动力学和弛豫，用Monte Carlo模拟方法研究了聚合物链在三维（2+1）离散晶格上电泳沉积时界面生长的特征。结合更快的模式，如曲轴和爬行运动以及相对缓慢的扭结跳跃动力学似乎是至关重要的放松接口宽度。当连续释放的聚合物链被驱动（通过链段运动）和沉积时，界面宽度$W$随着时间步长$t$，$W \propto t^β,$（$β\sim 0.4$ - $0.8)$）的数目而增长，随后其饱和到稳态值$W_s$。在饱和后停止释放额外的链，同时继续节段运动，使饱和宽度松弛到平衡值（$W_s \to W_r$）。弛豫界面宽度$W_r$与驱动场$E$、$W_r \propto E^{-1/2}$的缩放保持类似于稳态$W_s$宽度的缩放。与稳态宽度$W_s$的单调增加相反，发现松弛界面宽度$W_r$随分子量衰减（可能为拉伸指数）。
2006-06-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Role of hydrogen dynamics and deposition conditions in photochromic YHO/MoO$_3$ bilayer films
本研究通过反应磁控溅射制备YHO/MoO$_3$双层薄膜，发现其光致变色对比度高达60%，优于单一YHO薄膜，源于氢嵌入形成钼青铜，但存在不可逆和化学不稳定性问题。
2025-06-20 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electrical tuning of the spin-orbit interaction in nanowire by transparent ZnO gate grown by atomic layer deposition
我们开发了一种InAs纳米线栅全包围场效应晶体管，使用透明导电氧化锌（ZnO）栅电极，这是在原位原子层生长后的Al 2 O 3的栅极绝缘体。我们进行了磁输运测量，发现从弱局域化到弱反局域化的交叉与增加栅极电压的影响，这表明Rashba自旋轨道耦合是由栅极电极调谐。的自旋轨道相互作用的栅极调谐的效率是高于那些获得的二维电子气，和高的栅极全周围的纳米线金属氧化物半导体场效应晶体管，这是以前报道的。本文讨论了自旋-轨道相互作用，不仅采用了传统的一维模型，而且采用了最近提出的考虑材料微观能带结构影响的模型。
2021-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
High temperature decomposition and age hardening of single-phase wurtzite Ti$_{1-x}$Al$_{x}$N thin films grown by cathodic arc deposition
本文结合实验与第一性原理计算，揭示阴极电弧沉积单相纤锌矿Ti$_{1-x}$Al$_{x}$N薄膜在高温退火后发生调幅分解，形成富Ti/富Al纳米调制结构并产生1-2 GPa时效硬化。
2023-05-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Statistical models of diffusion and aggregation for coke formation in a catalyst pore
模拟了小孔径长孔内的扩散和聚集模型，以表征催化剂孔内积炭的基本机理。焦炭前体由在孔隙入口处注入的颗粒表示。克努森扩散，这通常是预期内的孔隙，是由这些粒子的弹道运动建模。分子扩散的制度也分析了通过沿孔隙偏置的晶格随机游走模型。通过不同的概率规则对在表面处或在先前聚集的颗粒附近的聚集进行建模，从而解释更紧凑或更分枝的沉积物的可能性。在Knudsen扩散模型和某些分子扩散模型中，存在沿孔隙均匀沉积的初始状态，之后沉积物获得近似楔形，孔隙在其入口附近堵塞。在均匀沉积区之后和临界孔隙堵塞区之前，平均聚集位置随沉积颗粒数N缓慢减小，近似为N^{-0.25}。微观模型所产生的存款显然是普遍的功能相比，目前采用的连续介质模型。
2004-11-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Deposition-Dependent Coverage and Performance of Phosphonic Acid Interface Modifiers in Halide Perovskite Optoelectronics
本研究通过对比旋涂与浸涂、ITO蚀刻及双膦酸组合等沉积策略，发现提高膦酸覆盖度可延长钙钛矿载流子寿命并提升器件效率，三者联用效果最佳。
2025-06-24 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Growth of Patterned Surfaces
在外延晶体生长过程中，最初压印在表面上的图案在沉积整数个单层之后近似地复制自身。一维情况下的计算机模拟表明，再现的质量指数衰减的特征时间是线性的表面扩散的活化能。我们认为，如果图案的特征尺寸大于$(D/F)^{1/(d+2)}$，其中$D$是表面扩散常数，$F$的沉积速率和$d$的表面尺寸，则图案的寿命被优化。
1997-11-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Evaluating LLM-based AI agents integrated with materials synthesis tools: the case of atomic layer deposition
Applied Materials Division, Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室应用材料分部）
本研究以原子层沉积为案例，提出了评估集成材料合成工具的基于LLM的AI智能体的实用框架，涵盖多类基准并可推广至其他材料合成技术。
2026-09-01 cond-mat.mtrl-sci cs.AI physics.app-ph
