High-fidelity simulations of CdTe vapor deposition from a new bond-order potential-based molecular dynamics method
CdTe是一种特殊的半导体材料，用于制造成本最低的太阳能电池，而CdTe基的Cd 1-xZnxTe合金是辐射探测应用的主要半导体材料。然而，材料目前实现的性能仍远低于理论预期。这是因为在CdTe晶体生长过程中容易形成的限制性质的纳米级缺陷在实验中难以探索。在这里，我们证明了键级势为基础的分子动力学方法的能力，用于预测在气相沉积模拟过程中的CdTe薄膜的晶体生长。这样的方法可以开始使得能够准确地探索在CdTe晶体的气相沉积期间产生的缺陷。
2012-06-19 cond-mat.mtrl-sci
High Throughput Production of Transparent Conductive Single-Walled Carbon Nanotube Films via Advanced Floating Catalyst Chemical Vapor Deposition
单壁碳纳米管（SWCNT）膜是用于透明导电膜（TCF）的有前途的材料，在柔性显示器、触摸屏、太阳能电池和固态照明中具有潜在的应用1，2。然而，进一步降低SWCNT膜的电阻率和成本对于高质量的TCF产品是必要的3。在这里，我们报告了一种改进的浮动催化剂化学气相沉积方法，以直接和连续地生产在百米规模的单壁和独立的单壁碳纳米管薄膜。碳转化效率和SWCNT TCF产率相对于常规浮动催化剂化学气相沉积增加了三个数量级。在掺杂之后，膜表现出40欧姆/平方的薄层电阻。在90%的透射率下，代表大规模SWCNT膜的记录性能。我们的工作提供了一个新的途径，以加快工业化的单壁碳纳米管薄膜作为TCF。
2019-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Direct Patterning of Boron-doped Amorphous Carbon Using Focused Ion Beam-assisted Chemical Vapor Deposition
采用聚焦离子束辅助化学气相沉积方法，以三苯基硼烷（C18 H15 B）和硼酸三苯酯（C18 H15 BO3）为原料，在SiO2衬底上制备了掺硼非晶碳薄膜。通过芯能级X射线光电子能谱学分析证实了在前体温度为90 °C的情况下由三苯基硼烷沉积的膜中硼的存在。该膜表现出半导体的行为与285 meV的带隙。虽然带隙降低到197毫电子伏后，退火过程中，薄膜仍然是半导体。此外，从使用金刚石对顶砧单元的原位电输运测量观察到通过施加压力在沉积膜上的电阻的急剧减小。
2019-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Chemical Vapor Deposition-Assembled Graphene Field-Effect Transistor on Hexagonal Boron Nitride
我们研究了通过化学气相沉积（CVD）组装的单层石墨烯的关键电学性质，这些电学性质受支撑衬底材料的影响。石墨烯场效应晶体管（GFET）的碳沟道直接放置在六方氮化硼（h-BN）和SiO2，分别。与SiO2衬底相比，h-BN衬底的小信号载流子迁移率（gm）和有效载流子迁移率（μeff）分别提高了8.5倍和4倍。与在SiO2上具有剥离的石墨烯的GFET相比，从在h-BN衬底上具有CVD石墨烯的器件测量的gm和μeff表现出相当的值。实验表明，采用h-BN作为大面积碳电子学的平台材料的潜力。
2011-06-07 cond-mat.mtrl-sci
Molecular Dynamics Simulation of Chemical Vapor Deposition of Amorphous Carbon: Dependence on H/C Ratio of Source Gas
采用分子动力学模拟，研究了石墨和金刚石表面化学气相沉积无定形碳的过程。特别地，我们研究了源H/C比（源气体中氢原子的数目与碳原子的数目的比率）对沉积过程的影响。在本模拟中，测试了以下两种源气体条件：一种是源气体作为孤立的碳原子和氢原子注入，另一种是源气体作为烃分子注入。在前一种条件下，我们发现随着源H/C比的增加，碳原子的沉积速率呈指数下降。沉积速率随源H/C比的增加呈指数下降，这与实验数据一致。然而，在后一种分子源条件下，由于源气体中的烃类所特有的化学反应，沉积速率并没有呈指数下降。
2010-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Understanding the nucleation mechanisms of Carbon Nanotubes in catalytic Chemical Vapor Deposition
采用紧束缚模型结合巨正则蒙特卡罗模拟研究了碳帽在小团簇上的成核过程。它发生在一个明确定义的碳化学势范围内，当达到表面碳原子的临界浓度时。碳在最外层Ni层中的溶解度取决于催化剂的初始、结晶或无序状态以及热力学条件，因此是控制成核的关键量。
2007-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial graphene prepared by chemical vapor deposition on single crystal thin iridium films on sapphire
采用脉冲激光沉积法在蓝宝石晶片上制备了几纳米厚的单晶Ir薄膜，并在薄膜上生长了均匀的单层石墨烯。这些石墨烯层具有单一的晶体取向和非常低的缺陷密度，如衍射、扫描隧道显微镜和拉曼光谱所示。它们的结构质量与在Ir块体单晶上生产的石墨烯的结构质量一样高，即比迄今为止使用的金属薄膜上的结构质量高得多。
2011-03-16 cond-mat.mtrl-sci
Chemical vapor deposition growth of bilayer graphene in between molybdenum disulfide sheets
在二硫化钼片之间直接生长平坦的微米尺寸的双层石墨烯岛是通过在约800 °C下化学气相沉积乙烯来实现的。乙烯的温度辅助分解主要发生在二硫化钼台阶边缘。碳原子在这种高温下插入，并在沉积过程中，通过二硫化钼表面的缺陷，如台阶和皱纹。生长后的原子力显微镜图像显示，圆形平坦的石墨烯岛以高产率生长。它们由两个石墨烯层堆叠在一起，总厚度为0.74 nm。我们的研究结果表明，直接，简单和高产率的石墨烯/二硫化钼异质结构的生长，这可能是在未来的纳米电子和光电应用的高度重要性。
2017-10-03 cond-mat.mtrl-sci
Dark defect charge dynamics in bulk chemical-vapor-deposition-grown diamonds probed via nitrogen vacancy centers
虽然化学气相沉积（CVD）是合成金刚石晶体的首选途径之一，但对生长过程中产生的点缺陷的全面了解仍然不完整。在这里，我们利用1b型CVD金刚石中氮空位（NV）中心的电荷和自旋特性来暴露光学和磁性暗点缺陷，尽管与取代氮的丰度相当（如果不大于），但迄今为止几乎未被注意到。间接检测到的光致发光光谱表明，施主态1.6电子伏特以上的价带，但缺陷的微观结构和成分仍然难以捉摸。我们的研究结果可能会证明相关的依赖CVD生长的单晶金刚石的应用程序的增长。
2020-04-14 cond-mat.mtrl-sci
Phase Diagram of growth modes in Graphene Growth on Cooper by Vapor Deposition
本文通过第一性原理计算和经典成核理论构建铜衬底上石墨烯CVD生长的相图，预测单层或双层生长模式，揭示高氢压作用并指导实验。
2024-06-11 cond-mat.mtrl-sci
Electrical properties of boron-doped MWNTs synthesized by hot-filament chemical vapor deposition
我们采用热灯丝化学气相沉积法合成了大量的硼掺杂多壁碳纳米管。在烧瓶中使用硼酸的甲醇溶液作为源材料进行合成。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和显微拉曼光谱对所制备的MWNTs进行了结构表征。为了评估电性能，在具有四个金属电极的单个MWNT中测量电阻率的温度依赖性。拉曼位移表明载流子注入到硼掺杂的多壁碳纳米管，但多壁碳纳米管的电阻率是高的，并随着温度的降低而强烈增加。由等离子体引起的缺陷可能导致这种增强的电阻率。
2008-10-28 cond-mat.mtrl-sci
One step growth of GaN/SiO2 core/shell nanowire in vapor-liquid-solid route by chemical vapor deposition technique
采用酞菁钴催化剂辅助气-液-固法生长GAN/SiO2核/壳纳米线，以镀有镓铟混合物的硅片为Ga和Si源，以氨为氮和氢的前驱体。镓在铟和氨分解产生的氢的存在下，在约910摄氏度的生长温度下形成Si-Ga-In合金。该合金充当Si、Ga和In的源。使用各种表征工具的详细研究表明，这些线，这是几十微米长，具有范围从20至50 nm的芯的直径分布，而无定形SiO2壳层的厚度约为10 nm。这些金属丝沿着方向生长.还观察到，这些线的平均宽度减小，而它们的密度随着Ga-In混合物中镓比例的增加而增加。
2017-07-04 cond-mat.mtrl-sci
Thermal decomposition and chemical vapor deposition: a comparative study of multi-layer growth of graphene on SiC(000-1)
本工作提出了一种比较的结构，化学和电子性能的多层石墨烯生长在SiC（000-1）通过使用两种不同的生长方法：热分解和化学气相沉积（CVD）。利用原子力显微镜（AFM）对样品的形貌进行了研究，并利用扫描电子显微镜（SEM）对样品进行了大规模的观察。拉曼光谱用于评估多层石墨烯的结晶度和电子行为，并以非侵入性方式估计其厚度。虽然用两种不同方法获得的样品的结晶度是相当的，但我们的结果表明，CVD方法允许更好地控制生长的石墨烯的厚度。
2018-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Chemical Vapor Deposition of Epitaxial Chromium Nitride Thin Films
Uppsala University（乌普萨拉大学）；AB Sandvik Coromant（桑维克科拉曼特有限公司）
本研究通过热CVD法成功制备了无碳无氯的取向CrN薄膜，其导电性能与PVD法相当，为缺陷工程和合金化提供了新途径。
2026-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Argon assisted chemical vapor deposition of CrO$_2$: an efficient process leading to high quality epitaxial films
以CrO $_3$为铬源，氧气或氩气为载气，采用化学气相沉积（CVD）法在（110）和（100）TiO $_2$金红石单晶衬底上生长了CrO $_2$薄膜，并对薄膜的结构、微结构和磁性进行了比较研究。我们的研究结果表明，氩气载气下的生长导致高品质的CrO $_2$外延层的结构和磁性能类似于那些使用更标准的氧载气。此外，我们解释了更大的磁性观察到的（110）取向的薄膜在其微观结构，特别是最高的应变和边缘粗糙度的建筑结构的CrO $_2$外延层，这是解决的衬底晶体取向。
2016-11-24 cond-mat.mtrl-sci
The effect of substrate temperature on cadmium telluride films in high temperature vapor deposition process
本文研究高温气相沉积CdTe薄膜中衬底温度对结晶质量与内应力的影响，发现升温改善结晶但引起XRD峰位偏移，并结合TEM与SAED揭示应力源于热膨胀系数差异和堆垛层错。
2023-08-08 cond-mat.mtrl-sci
Second Harmonic Generation in Chemical Vapor Deposition Synthesized CuS Crystals
本研究通过化学气相沉积合成了厚度低至14纳米的超薄CuS晶体，并发现其因晶格缺陷而产生意外的二次谐波，展示了其在非线性光学领域的应用潜力。
2023-05-15 cond-mat.mtrl-sci
The influence of residual oxidizing impurities on the synthesis of graphene by atmospheric pressure chemical vapor deposition
采用常压化学气相沉积法，在无抽气装置的条件下，在铜衬底上生长石墨烯。重点放在石墨烯合成和冷却过程中氢气存在的必要性。在生长步骤期间不存在氢或以缓慢速率冷却的情况下，在铜催化剂上获得主要由氧化碳和无定形碳组成的弱碳覆盖。氧化源于反应器气氛中不可避免地出现的残留氧化杂质。只有在生长步骤期间允许氢气进入时，才能在无真空炉内生长具有可观覆盖率的石墨烯。在形成之后，一旦通过快速冷却或氢气流将暴露在高温下的时间最小化，则保护其免受残余氧化污染物的破坏性影响。在这些条件下，实现了具有高结构质量的微米级六边形石墨烯畴。
2013-06-15 cond-mat.mtrl-sci
45-degree rotated epitaxial nucleation of diamond on silicon using chemical vapor deposition
45-利用化学气相沉积和通过电子发射的成核增强，观察到在硅衬底的（001）和{111}平面上的度旋转外延金刚石成核。金刚石和Si之间的外延关系在两种情况下都是D（001）//Si（001）和D<100>//Si<110>。虽然金刚石在Si（001）上成核的情况可以用Verwoerd的模型来解释，但另一种情况还没有理论模型。用扫描电子显微镜和拉曼光谱对金刚石进行了表征。低温和低CH_4浓度的适当组合导致低成核速率，这可能有利于45 °旋转外延而不是平行注册。这一观察结果揭示了金刚石在Si衬底上的外延生长机理，对金刚石单晶外延薄膜的参数控制具有重要意义。
1997-08-17 cond-mat.mtrl-sci
One pot chemical vapor deposition of high optical quality large area monolayer Janus transition metal dichalcogenides
我们报告了一锅化学气相沉积（CVD）生长的大面积Janus SeMoS单层，与不对称的顶部（Se）和底部（S）硫族元素原子平面相对于中心过渡金属（Mo）原子。这些二维半导体单层的形成发生在热力学平衡驱动的交换的初始生长的MoSe 2单晶的底部Se原子的金箔上的S原子。生长过程的特征在于通过互补的实验技术，包括拉曼光谱和X-射线光电子能谱学和第一原理计算的生长机制是合理的。通过光学和磁光测量证明了合成Janus单层的显着高的光学质量，其揭示了强的激子-声子耦合，并能够获得-3.3的激子g因子。
2022-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Direct dry transfer of chemical vapor deposition graphene to polymeric substrates
我们证明了大面积化学气相沉积石墨烯的直接干转移到几种聚合物（低密度聚乙烯，高密度聚乙烯，聚苯乙烯，聚乳酸和聚（偏氟乙烯-共-三氟乙烯）通过只有适度的热量和压力，和后来的原始石墨烯基板的机械剥离。通过对不同实验条件下石墨烯-聚合物相互作用、流变学测试和石墨烯转移的模拟，表明控制石墨烯-聚合物界面是控制石墨烯转移的关键。拉曼光谱和光学显微镜用于鉴定和量化转移到聚合物基底的石墨烯。结果表明，石墨烯转移到聚合物中的量，从无石墨烯转移到完全石墨烯转移，可以通过微调转移条件来实现。作为直接干转移技术的结果，石墨烯-聚合物粘附性比石墨烯对Si/SiO2晶片的粘附性更强。
2014-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial Growth of Spinel Cobalt Ferrite Films on MgAl$_2$O$_4$ Substrates by Direct Liquid Injection Chemical Vapor Deposition
采用直接液相注入化学气相沉积（DLI-CVD）技术在（100）取向MgAl $_2$ O $_4$（MAO）基片上生长了钴铁氧体（CFO）薄膜。在优化的沉积条件下，获得了具有$\mathrm{MAO} (100)\:[001] \parallel \mathrm{CFO} (100)\:[001]$外延关系的光滑且高度外延的钴铁氧体薄膜。该薄膜具有块状结构和磁性，在室温下的面外晶格常数为$8.370\;\mathrmÅ$，饱和磁化强度为$420\;\mathrm{kA/m}$。MgAl $_2$ O $_4$上薄膜的拉曼光谱支持Fe $^{3+}$ -和Co $^{2+}$ -离子以有序的方式分布在反尖晶石结构的B-位上的事实。DLI-CVD技术已经扩展用于在各种其它衬底（包括MgO和压电铅镁石酸盐-钛酸铅和铅锌石酸盐-钛酸铅衬底）上生长光滑且高度取向的钴铁氧体薄膜。
2013-09-16 cond-mat.mtrl-sci
Chemical Vapor Deposition Growth of Graphene using Other Hydrocarbon Sources
石墨烯因其独特的性质和广泛的应用前景吸引了众多的研究兴趣。来自气态烃源的化学气相沉积（CVD）已经显示出大规模石墨烯生长的巨大前景。然而，这种生长需要高生长温度，通常为1000°C。在这里，我们展示了一种改进的CVD路线，采用固体和液体烃原料，在低温下在铜箔上生长石墨烯。对于固体PMMA和聚苯乙烯前体，在低至400°C的生长温度下合成厘米级单层石墨烯膜。当使用苯作为烃源时，在低至300°C的生长温度下获得具有优异质量的单层石墨烯薄片。从第一性原理计算可以定性地理解成功的低温生长。我们的工作可能为经济方便的石墨烯生长铺平道路。
2011-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Micrometer-scale monolayer SnS growth by physical vapor deposition
最近，单层SnS，一个二维的IV族单硫族化合物，生长在云母衬底上的微米级尺寸的简单的物理气相沉积（PVD），导致在其面内室温铁电性的成功演示。然而，单层生长背后的原因仍然不清楚，因为人们认为SnS生长不可避免地导致多层厚度，这是由于孤对电子产生的强层间相互作用。在这里，我们调查的PVD生长单层的SnS从两个不同的饲料粉末，高度纯化的SnS和商业相不纯的SnS。与预期相反，有人建议，云母基板表面改性的硫蒸发的Sn2S3污染物在作为购买的粉末和单层SnS的横向生长促进由于增强的表面扩散的SnS前体分子，不像从高度纯化的粉末的生长。这一见解为进一步确定可控生长条件提供了指导。
2020-12-02 cond-mat.mtrl-sci
Chemical vapor deposition of carbon nanotubes on monolayer graphene substrates: reduced etching via suppressed catalytic hydrogenation using C2H4
在大多数设想的应用中，充分利用石墨烯-碳纳米管（CNT）结构需要在CNT生长步骤期间保持石墨烯层的完整性。在这项工作中，我们展示了一种控制CNT在石墨烯衬底上生长的方法，其中源烃分解和碳饱和到催化剂纳米颗粒中并从催化剂纳米颗粒沉淀之间的反应平衡向CNT生长而不是石墨烯消耗转移。通过利用C2 H4原料，我们证明了这种气体允许的低温生长抑制了不期望的催化氢化，并显著减少了石墨烯层的蚀刻，以显示具有连续的、未损坏的结构的石墨烯-CNT混合物。
2013-08-11 cond-mat.mtrl-sci
An atomic force microscopy and optical microscopy study of various shaped void formation and reduction in 3C-SiC films grown on Si using chemical vapor deposition
用光学显微镜和原子力显微镜研究了Si衬底上外延3C-SiC薄膜中各种形状不规则的空洞以及规则的三角形和正方形空洞的形成。在电阻加热化学气相沉积反应器中，用六甲基二硅烷在Si（001）和（111）衬底上异质外延生长了3C-SiC薄膜。已清楚地观察到的Si衬底的取向在确定的空隙的形状的影响。此外，生长周期和生长温度被认为是控制空洞尺寸、密度和形状的主要参数。通常，空隙沿{111}面刻面，但取决于生长条件，也观察到具有较高表面能的其它刻面。最后，通过适当的生长技术，空隙的尺寸和密度显著减小。
2019-06-04 cond-mat.mtrl-sci
High density two-component glasses of organic semiconductors prepared by physical vapor deposition
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
研究多组分气相沉积有机半导体玻璃特性，用光谱椭偏仪表征共沉积的NPD和TPD玻璃，发现其形成高密度、热稳定性增强的玻璃，密度和稳定性与衬底温度有关，转变从自由表面开始，为表面平衡机制研究提供依据。
2026-07-13 cond-mat.mtrl-sci
Graphene synthesis by chemical vapor deposition and transfer by a roll-to-roll process
我们通过化学气相沉积（CVD）在Ni箔上合成了厘米级单层到多层石墨烯（FLG）薄膜。我们证明了沉淀机制可能不是在Ni系统中通过CVD形成石墨烯的唯一重要机制，并且控制CVD过程中的冷却速率可能不是控制石墨烯膜厚度的适当方式。此外，我们是第一个展示厘米级FLG从镍箔转移到透明的柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯基板通过一个有效的卷到卷的过程。与刚性基底相比，在柔性Ni箔上合成石墨烯需要使用卷对卷转移工艺。
2010-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Integrating Atomic Layer Deposition and Ultra-High Vacuum Physical Vapor Deposition for In Situ Fabrication of Tunnel Junctions
原子层沉积（ALD）是一种很有前途的技术，用于在金属衬底上生长无杂质的原始金属，这对许多电子器件至关重要。隧道结是一个很好的例子，它需要在两个金属电极之间有一个典型厚度约为1 nm的无泄漏、无电介质隧道势垒。在使用ALD开发介电隧道势垒的过程中的挑战是控制介电层金属的成核，同时在金属表面处形成最少的天然氧化物，以获得隧道势垒和金属电极之间的高质量界面。这提出了将ALD与超高真空（UHV）物理气相沉积集成的关键需求。为了应对这些挑战，设计了一种粘性流动ALD室，并通过负载锁与UHV磁控溅射室连接。实施样品运输系统，用于在ALD室、装载锁室和溅射室之间进行原位样品转移。利用该集成ALD-UHV溅射系统制备了超导体-绝缘体-超导体（SIS）Nb/Al/Al 2 O3/NbJosephson隧道结，隧道势垒厚度从亚nm到~ 1 nm。采用椭圆偏振法、原子力显微镜和电输运测量法研究了使用Al润湿层引发ALD Al 2 O3隧道势垒的适用性。通过优化工艺条件，获得了无泄漏的SIS隧道结，证明了这种集成ALD-UHV溅射系统用于制造由金属-电介质-金属多层膜组成的隧道结和器件的可行性。
2014-05-05 cond-mat.mtrl-sci
Laser Annealing for Radiatively Broadened MoSe2 grown by Chemical Vapor Deposition
我们报告的激光退火程序，大大提高了质量的化学气相沉积（CVD）生长的MoSe 2的悬浮单层。用绿色激光进行退火，将悬浮的薄片局部加热到约600 K，这既去除了污染物又降低了应变梯度。在4 K，我们观察到的线宽为3.5毫电子伏（1.6nm）的半峰全宽（FWHM）的光致发光（PL）和反射。还观察到高达47%的大峰值反射率。这些值与最高质量的六方氮化硼（hBN）封装样品的值相当。我们证明，这种激光退火过程可以产生高度空间均匀的样品，与均匀性的长度尺度主要由悬浮区域的大小限制。退火区域非常稳定，在低温下超过24小时表现出可忽略的劣化。退火方法也是非常可重复的，在每个测试点（> 40）上的样品质量都有实质性的改善。
2018-04-21 cond-mat.mtrl-sci
Textured organic ferroelectric films from physical vapor deposition and amorphous-to-crystalline transition
铁电性是微观电偶极子的集体行为，晶化是铁电性产生的关键。另一方面，不受控制的晶化导致不均匀的形貌和随机的晶体取向，这削弱了铁电薄膜的应用潜力。在这项工作中，我们介绍了一种薄膜的制造方法，低温物理气相沉积，然后抑制结晶，与电性能实时监测原位测量。采用该方法制备了2-甲基苯并咪唑（MBI）薄膜，其分子晶体是质子转移型双轴铁电体，并且倾向于生长成刺猬状球晶形貌。原位测量证实，结晶，对应于一个明确的过渡的物理性质，主要发生在沉积后变暖。这使得微米厚的膜在盘状形态与一个偏振轴沿面外方向对齐的制造，而测得的自发极化和矫顽场是可比的单晶值。这些结果标志着薄膜生长的一个重要进展，预计将广泛受益于分子材料薄膜的功能特性取决于结晶，以实现所需的形态和结晶度的制造。
2021-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Ge incorporation inside 4H-SiC during Homoepitaxial growth by chemical vapor deposition
在这项工作中，我们报告的GeH 4气体的添加过程中同质外延生长的4 H-SiC的化学气相沉积。Ge的引入虽然伴随着Ge液滴在表面的聚集，但对表面形貌和缺陷密度没有显著影响。4 H-SiC基体中Ge的掺入量在1017 ~ 1018at.cm-3之间，主要受生长温度和GeH 4流量的影响。其他生长参数，如C/Si比，极性，或偏离取向没有表现出任何显着的影响。另一方面，添加GeH 4导致有意的n型掺杂水平增加2至5倍，这取决于气相中的C/Si比。
2014-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis and optical properties of large-scale single-crystalline two-dimensional semiconductor WS2 monolayer from chemical vapor deposition
二维过渡金属二硫属化合物，特别是MoS 2和WS 2，由于其丰富的物理性质和潜在的应用前景，近年来受到了广泛的关注。与石墨烯相比，MS 2（M = Mo/W）单分子膜在可见光范围内具有天然的直接能隙。这预示着MS 2在光电子领域的广阔前景。为了开发MS 2的性能和进一步开发更多的应用，迫切需要通过简单的方法制备大规模的MS 2单晶。在这里，我们报告的合成大规模的WS 2单层的三角形单晶的化学气相沉积过程和系统的光学研究，这样的WS 2单层。高的光发射率和谷选择性圆二色性的观察实验证明了WS 2单分子膜的高光学质量。这项工作为制造大规模单晶2D半导体和研究其基础铺平了道路。这对开发WS 2在未来光电子领域的巨大潜力具有重要意义。
2013-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Atomistic modeling of diffusion processes at Al(Si)/Si(111) interphase boundaries obtained by vapor deposition
本文通过分子动力学与并行副本动力学模拟，研究气相沉积Al(Si)/Si(111)相界面的原子结构与扩散行为，发现该界面扩散率最低且最接近晶格扩散，并揭示扩散主要由Al空位和Si间隙原子介导。
2024-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the surface energy of fluorinated diamond-like carbon coatings via plasma immersion ion implantation plasma-enhanced chemical vapor deposition with 1,1,1,2-tetrafluoroethane
本文提出利用PIII-PECVD和1,1,1,2-四氟乙烷制备氟掺杂类金刚石碳涂层，实现氟含量高达40%，并证实氟掺入可降低表面能，适用于生物医学和抗污损表面。
2025-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Metalorganic chemical vapor deposition of hexagonal boron nitride on (001) sapphire substrates for thermal neutron detector applications
本文报道了六方氮化硼（hBN）的生长和表征及其在固态热中子探测中的应用。在1350 ℃的温度下通过金属有机化学气相沉积在蓝宝石衬底上生长hBN外延层。从（002）hBN平面在26.7度的2 θ角处的X射线衍射峰显示这些膜的c-晶格常数为6.66 μ m。在1370.5/cm处有一个强峰对应于hBN的高频拉曼激活模。制造基于hBN的固态中子探测器，并且用具有1 mm的电极间距和2.5微米的hBN厚度的金属-半导体-金属配置进行测试。制作的探测器对深紫外光也有很强的响应。本征热中子探测效率为0.86%，这是接近理论预期的效率为0.87%。这些结果表明，外延hBN薄膜是有前途的热中子探测应用。
2016-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Optical spectroscopy of excitons in ReS2 monolayers grown by chemical vapor deposition
本研究通过化学气相沉积生长ReS2单层，利用多种光谱技术表征了其激子特性，观察到多个声子模式及位于1.2620 eV和1.4660 eV的激子跃迁，揭示了铼5d轨道在带间跃迁中的作用。
2024-04-20 cond-mat.mtrl-sci
The effect of Fe and Ni catalysts on the growth of multiwalled carbon nanotubes using chemical vapor deposition
研究了Fe和Ni催化剂对常压化学气相沉积法（APCVD）合成碳纳米管（CNTs）的影响。场发射扫描电子显微镜（FESEM）分析表明，样品通过尖端生长机制生长。高分辨透射电子显微镜（HRTEM）测量显示，多壁碳纳米管（MWCNTs）与竹结构的Ni催化剂，而铁填充的直管与Fe催化剂得到。X射线衍射（XRD）图谱表明，纳米管是石墨的性质，并有没有在这两种情况下的碳化物相的痕迹。低频拉曼分析的竹状和填充的碳纳米管证实了径向呼吸模式（RBM）的存在。高频拉曼光谱分析表明，Fe催化剂合成的碳纳米管的石墨化程度高于Ni催化剂。提出了简单的竹状和管状催化剂填充纳米管的生长模型。
2019-07-03 cond-mat.mtrl-sci
High-Yield Proximity-Induced Chemical Vapor Deposition of Graphene Over Millimeter-Sized Hexagonal Boron Nitride
我们提出了一种在六方氮化硼（h-BN）晶体上通过化学气相沉积石墨烯的无转移制备方法，该方法通过催化邻近效应，即通过Cu催化剂附近活化。我们证明了完全覆盖由单层石墨烯的半毫米大小的六方氮化硼晶体剥离在铜箔上生长之前。我们证明了铜催化剂的接近确保了高收率，生长速率估计在2μm/min至5μm/min之间。光学显微镜和电子显微镜以及共焦显微拉曼映射证实，石墨烯覆盖了h-BN晶体的顶表面，我们认为这是从支撑催化铜衬底的横向生长。原位生长的石墨烯的结构和电子输运表征呈现出约20，000 cm 2/（V.s）的电子迁移率。与通过将类似的CVD石墨烯手动转移到h-BN上获得的石墨烯/h-BN堆叠体的比较证实了自组装结构所达到的更好的中性。
2017-01-21 cond-mat.mtrl-sci
Vapor deposition rate modifies anisotropic glassy structure of an anthracene-based organic semiconductor
我们控制的各向异性分子堆积的气相沉积玻璃ABH113，氘代蒽衍生物与未来的OLED材料的承诺，通过改变沉积速率和基板温度，在它们的制备。我们发现，在基板温度从0.65 Tg到0.92 Tg，沉积速率显着修改的取向顺序的气相沉积玻璃，其特征在于通过X射线散射和双折射。这两个措施的各向异性秩序可以描述由一个单一的沉积速率基板温度叠加（RTS）。这支持了表面平衡机制的适用性，并将RTS原理从先前的液晶有序模型系统推广到非介晶有机半导体。我们发现，ABH 113气相沉积玻璃具有显着提高的密度和热稳定性相比，其对应物制备的液体冷却。对于有机半导体，本研究的结果提供了一个有效的指导使用沉积速率，以制备稳定的玻璃与控制分子堆积。
2021-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Structural and Electrical Characterization of Bi2Se3 Nanostructures Grown by Metalorganic Chemical Vapor Deposition
我们表征的Bi 2Se 3纳米结构，通过金属有机化学气相沉积使用的前体二乙基硒和三甲基铋生长。通过调整生长参数，我们获得了长达10微米的单晶带或薄的微米级血小板。四端电阻测量产生4 mOhm-cm的样品电阻率。在T = 0.29 K时，我们观察到弱的反定域，并提取出相位相干长度lphi = 178 nm，自旋轨道长度lso = 93 nm。我们的研究结果是一致的，与以前的测量剥离样品和样品生长通过物理气相沉积。
2012-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological insulator Bi2Te3 films synthesized by metal organic chemical vapor deposition
拓扑绝缘体（TI）材料例如Bi 2 Te 3和Bi 2Se 3最近吸引了强烈的兴趣。大规模、高质量的TI薄膜对于开发TI基器件应用是重要的。本文采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）方法在GaAs（001）衬底上制备了Bi 2 Te 3薄膜，并通过X射线衍射（XRD）、拉曼光谱、角分辨光电子能谱（ARPES）和电子输运测量等方法对薄膜的结构和电子性质进行了研究。ARPES测量的电子能带结构清晰地揭示了具有单一Dirac锥的特征拓扑表面态（SS），证实了MOCVD Bi 2 Te 3薄膜的TI性质.电阻率和霍尔效应测量表明，体载流子迁移率相对较高，在300 K时约为350 cm^2/Vs，在15 K时约为7，400 cm^2/Vs。我们还测量了薄膜的塞贝克系数。我们的示范高品质的拓扑绝缘体薄膜生长的一个简单的和可扩展的方法是利益的基础研究和实际应用的热电和TI材料。
2012-08-20 cond-mat.mtrl-sci
Achieving Different Stoichiometries and Morphologies in Vapor Phase Deposition of Inorganic Halide Perovskites: Single or Dual Precursor Sources?
本文研究单源与双源气相沉积制备CsPbBr3薄膜，发现双源蒸发通过精确控制通量比可改善相纯度，生长受CsBr限制，为调控钙钛矿化学计量比和形貌提供关键见解。
2024-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chemical Vapor Deposition Growth and Characterization of ReSe2
University of Arkansas（阿肯色大学）
本研究通过化学气相沉积法制备ReSe2二维薄膜，并通过多种光谱技术表征其结构与性质，确定了其带隙特性。
2026-01-16 cond-mat.mtrl-sci
Low Resistivity and High Breakdown Current Density of 10-nm Diameter van der Waals TaSe3 Nanowires by Chemical Vapor Deposition
金属TaSe 3的半导体尺度单晶纳米线，形成-Ta-Se 3-Ta-Se 3-堆叠的材料，通过管状范德华（vdW）间隙彼此分离，已经使用化学气相沉积（CVD）在SiO2/Si衬底上合成，在与半导体工业要求兼容的工艺中。发现它们的电阻率不受从本体缩小到宽度和高度小至7 nm的影响，与相同尺寸的铜的电阻率形成鲜明对比。虽然TaSe 3的体电阻率显著高于体铜的体电阻率，但在纳米尺度下，TaSe 3线变得与类似尺寸的铜线竞争。此外，我们发现，VDW TaSe 3纳米线维持电流密度超过108 A/cm 2，并具有两倍的铜的电迁移能垒。结果突出了准一维过渡金属三硫属化物的电子互连应用的前景和范德华材料的缩小规模的电子产品的潜力。
2019-03-14 cond-mat.mtrl-sci
Physical cryptographic primitives by chemical vapor deposition of layered MoS2
开发用于生成强安全密钥的物理密码原语对于对抗诸如伪造和对电子设备的未授权访问的安全威胁是至关重要的。我们介绍了一类新的物理加密原语从层状二硫化钼（MoS 2），它利用了这种材料系统的独特性能。使用化学气相沉积，我们合成的二硫化钼单层膜覆盖着斑点的多层岛屿，其中的生长过程是工程的最佳斑点密度。物理加密原语是由该膜制造的2048个像素的阵列。使用克拉克-埃文斯测试，我们确认，在电影上的岛屿的分布表现出完全的空间随机性，使这种加密原始的安全应用的理想。通过向结构施加光学刺激来产生独特的光学响应。这种独特响应的基础是光电发射对MoS 2层数量的依赖性，通过设计，MoS 2层在整个膜中是随机的。光学响应用于生成密码密钥。标准的安全测试确认这些密钥的唯一性、可靠性和一致性。这项研究揭示了一个新的机会，从层状过渡金属二硫属化物产生强大的和多功能的纳米工程安全原语。
2017-06-21 cond-mat.mtrl-sci
Investigation of Diamond Nucleation under Very Low Pressure in Chemical Vapor Deposition
采用热丝化学气相沉积（HFCVD）技术，在非常低的压力（0.1-1.0 kPa）下，以非常高的成核密度和非常快的速率获得金刚石成核。镜面抛光硅上的密度高达10^10 - 10^11 cm^{-2}，相当于微波等离子体CVD系统中的最高密度。在有划痕的硅基片上，其最高可达10^9 cm^{-2}，比在常规低压下（几十μ s，10^7 - 10^8 cm^{-2}）高出1-2个数量级。此外，在有划痕的钛基材上，密度高达10^10 cm^{-2}。采用扫描电子显微镜（SEM）和拉曼光谱对样品进行了表征。研究表明，在极低的气压下，气体的平均自由程很长，热灯丝的电子发射很强，热灯丝对碳氢化合物的分解效率很高，大大增加了衬底表面活性碳氢自由基和原子氢的浓度，从而大大增强了成核。这项工作具有很大的实际应用价值和理论意义。
1997-08-20 cond-mat.mtrl-sci
Chemical Vapor Deposition Growth of Monolayer WSe2 with Tunable Device Characteristics and Growth Mechanism Study
过渡金属二硫属化合物（TMDCs）半导体材料由于其独特的电学、光学和力学性能，近年来引起了人们的广泛关注。在大量的TMDC中，二硒化钨（WSe 2）单层是特别感兴趣的，因为它具有直接的带隙和可调的电荷传输行为，这使得它适合于各种电子和光电应用。直接合成单层大畴WSe 2及其生长机理的研究是实现WSe 2应用的重要步骤。在这里，我们报告系统的研究环境压力化学气相沉积（CVD）生长单层和几层WSe 2薄片直接在二氧化硅衬底上。使用光学显微镜、原子力显微镜、拉曼光谱和光致发光光谱对WSe2薄片进行了表征。我们研究了生长参数，重点是生长温度和持续时间，影响的大小，层数，和形状的生长WSe2薄片。我们还表明，CVD生长的单层WSe 2，类似于机械剥离的样品的传输特性，可以调整到p型或双极性的电行为，这取决于金属接触的类型。这些结果加深了我们对WSe_2气相生长机理的理解，对这些CVD生长单层材料在电子学和光电子学中的应用有一定的参考价值。
2015-05-18 cond-mat.mtrl-sci
Chemical Vapor Deposition of Ni-doped Iron Germanium Telluride Nanosheets
University of California, Merced（加利福尼亚大学默塞德分校）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
采用化学气相沉积法在SiO2/Si衬底上合成了未掺杂和Ni掺杂的FGT纳米片，通过调控前驱体摩尔比实现4% Ni/Fe比例，为自旋电子器件集成奠定基础。
2026-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Controlling interlayer excitons in MoS2 layers grown by chemical vapor deposition
将MoS $_2$单层组合以形成多层允许获得新的功能。在这项工作中，我们研究的堆叠顺序和层间耦合的价态在MoS $_2$同质双层样品的化学气相沉积（CVD）生长和人工堆叠的CVD单层双层之间的相关性。我们表明，空穴离域的双层是允许在2 H堆叠，并在较强的层间激子吸收的结果，也在一个更大的A-B激子分离相比，3R双层，其中空穴和电子都被限制在各个层。比较2 H和3R反射率光谱允许提取约$t_\perp=49$ meV的层间耦合能量。获得非常相似的结果为生长和人工堆叠的双层是有希望的组装大面积范德华结构与CVD材料，使用层间激子吸收和A-B激子分离作为层间耦合的指标。除了DFT计算，包括激子效应确认签名的有效层间耦合2 H堆叠与我们的实验一致。
2020-01-24 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial (111) Films of Cu, Ni, and Cu$_xNi$_y$ on α-Al$_2$O$_3$(0001) for Graphene Growth by Chemical Vapor Deposition
评价（111）织构化的Cu、Ni和Cu $_x$ Ni $_y$的膜作为石墨烯的化学气相沉积的基底。在250 ℃至650 ℃的温度下，将400 nm至700 nm的金属厚度溅射到$α-$ Al $_2$ O $_3$（0001）的衬底上。然后将膜在管式炉中在1000 ℃下退火。X射线和电子背散射衍射测量表明，所有的薄膜具有（111）织构，但具有面内取向不同的晶粒$60^{\circ}$。所有薄膜的面内外延关系均为$[110]_{metal}$|| $[10\bar{1}0]_{{Al}_{2}{O}_{3}}$。在金属沉积之前在O $_2$中反应溅射Al导致超过97%的Ni膜的单一面内取向，但对Cu晶粒结构没有显著影响。透射电子显微镜显示干净的Ni/Al $_2$ O $_3$界面，确认了外延关系，并显示$60^{\circ}$孪晶晶粒的形成与Al $_2$ O $_3$表面上的特征相关。在退火过程中增加总压和Cu蒸气压降低了Cu和Cu $_x$ Ni $_y$薄膜的粗糙度。在Ni（111）膜上生长的石墨烯比在多晶Ni/SiO $_2$膜上生长的石墨烯更均匀，但仍然显示出在比晶粒之间的距离小得多的长度尺度上的厚度变化。
2012-05-03 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of built-in highly strained monolayer MoS2 using liquid precursor chemical vapor deposition
本研究发现液态前驱体CVD法生长的单层MoS₂内置应变由尺寸主导，20μm为临界尺寸，60μm时应变达1.2%，且大尺寸下传统拉曼层数评估法失效。
2023-03-28 cond-mat.mtrl-sci
Coarse-grained approach to amorphous and anisotropic materials in Kinetic Monte Carlo thin-films growth simulations: a case study of TiO2 and ZnO by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition
非晶TiO 2和各向异性多晶ZnO薄膜的生长研究通过粗粒度的三维动力学蒙特卡罗模拟条件下，通常遇到的等离子体增强化学气相沉积实验。开发的方法考虑了表面扩散的粗颗粒，计算上的飞行和依赖于中尺度局部形态/结构景观的活化能的波动。这种方法的基础--已知它可以很好地模拟使用简单得多的立方网格的非晶材料的生长--在这项工作中已经扩展到不仅再现非晶TiO 2的形态特征和缩放特性，而且再现具有良好近似的多晶ZnO的生长，包括薄膜织构的演变和织构晶粒在生长过程中的竞争及其对实验条件的依赖性。模拟结果与X射线衍射、织构系数分析、原子力显微镜和扫描电子显微镜的实验数据进行了比较
2021-10-11 cond-mat.mtrl-sci
Revealing the grain structure of graphene grown by chemical vapor deposition
在存在无序的情况下发生的物理过程：点缺陷、晶界等可能对石墨烯的电子性质具有不利影响。在这里，我们提出了一种方法来揭示石墨烯的颗粒结构的缺陷的选择性氧化和随后的原子力显微镜分析。这种技术提供了一种快速简便的替代不同的电子显微镜和衍射方法，并可用于快速反馈化学气相沉积生长的石墨烯样品的质量。
2011-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
