Synthesis of a 3D network of Pt nanowires by atomic layer deposition on carbonaceous template
由独立和互连的Pt纳米线组成的3D网络的形成通过两步法实现,该两步法由通过原子层沉积(ALD)在碳纳米管森林上共形沉积Pt和随后去除碳质模板组成。通过透射电子显微镜(TEM)和电化学阻抗谱(EIS)对这种新型三维纳米结构进行了详细的表征。这些表征表明,铂的这种纯3D纳米结构是自支撑的,并且提供了50倍的电化学活性表面积的增强。
2014-10-22 cond-mat.mtrl-sci
CALPHAD-based modelling of the temperature-composition-structure relationship during physical vapor deposition of Mg-Ca thin films
本文提出基于CALPHAD的建模方法,通过计算Mg和Ca的升华通量,再现了Mg-Ca薄膜PVD过程中温度对成分和相形成的影响,为理解高蒸气压金属的合成参数调控机制提供了重要基础。
2023-03-08 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of Large-Area MoS2 Atomic Layers with Chemical Vapor Deposition
以MoO3和S粉为反应物,采用化学气相沉积法在SiO2衬底上制备了大面积的MoS2原子层。光学,显微镜和电学测量表明,合成过程导致的二硫化钼单层的生长。TEM图像证实合成的MoS2片是高度结晶的。
2012-02-24 cond-mat.mtrl-sci
ECR Plasma assisted deposition of zinc nanowires
在电子回旋共振等离子体反应器中,用溅射法制备了直径为90-120 nm的一维锌纳米结构薄膜。溅射已取得有效的通过使用负偏压的圆柱形靶在空心阴极的几何形状。用扫描隧道显微镜/光谱研究了沉积在玻璃衬底上的纳米晶薄膜,发现其由具有金属性质的纳米线组成。这些金属纳米线的结晶性质进行了研究与x-射线衍射分析。
2006-10-10 cond-mat.mtrl-sci
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
Self-aligned process for forming microlenses at the tips of vertical silicon nanowires by atomic layer deposition
微透镜是光电子学中的关键使能技术,允许光有效地耦合到图像传感器和发光二极管等设备。它们无处不在的性质激发了新制造技术的发展,因为现有的方法面临着挑战,因为微透镜被缩放到更小的尺寸。在这里,我们演示了通过快速原子层沉积(ALD)过程中的垂直取向的硅纳米线的尖端的微透镜的形成。该过程的性质是使得微透镜在纳米线上居中,并且存在对由纳米线间距引起的微透镜的最终尺寸的自限制效应。有限差分时域电磁模拟进行微透镜聚焦性能,包括显示其能力,以提高硅纳米结构的可见波长吸收。
2014-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Low wavenumber Raman spectroscopy of highly crystalline MoSe2 grown by chemical vapor deposition
过渡金属二硫属化合物(TMDs)由于其有趣的电学和光学性质而引起人们的关注。以可靠和简便的方法制造这些材料对于未来的应用非常重要,表征材料质量的方法也是如此。在这里,我们介绍了MoSe 2单层和少层晶体的化学气相沉积。这些结果表明使用化学气相沉积可靠地制造这些材料的实用性。首次给出了MoSe_2的低频拉曼光谱和剪切模式与层呼吸模式的映射。我们将这些模式的行为与材料中的层数相关联。低频拉曼映射探测CVD生长的二维材料的对称性,质量和单层存在的有用性被强调。
2015-05-09 cond-mat.mtrl-sci
Growth from Below: Bilayer Graphene on Copper by Chemical Vapor Deposition
我们评估了第二个石墨烯层如何在化学气相沉积(CVD)过程中在铜箔上形成和生长。使用低能电子衍射和显微镜来揭示第二层成核并靠近衬底生长,即,在石墨烯层下面。这种底层机制可以促进均匀的单层膜的合成,但对通过CVD生长均匀的双层膜提出了挑战。我们还表明,掩埋层和覆盖层具有相同的边缘终止。
2012-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis and guided assembly of niobium trisulfide nanowires and nanowire chains by chemical vapor deposition
Virginia Tech(弗吉尼亚理工大学);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校)
本研究通过化学气相沉积法合成并引导组装铌三硫化物纳米线和链,展示了多种生长模式和结构调控方法。
2026-02-03 cond-mat.mtrl-sci
Using 4D STEM to probe mesoscale order in molecular glass films prepared by physical vapor deposition
物理气相沉积可用于制备高度稳定的有机玻璃系统,其中分子在纳米级上显示取向和平移有序。我们已经使用了低剂量的四维扫描透射电子显微镜(4D STEM),使一个快速的直接电子检测器,使用2 nm的探针在玻璃样品中的一个disease-mesogen映射柱状顺序。气相沉积和液体冷却的玻璃膜显示域的类似取向,但它们的大小从几十到几百纳米,这取决于处理。域的大小是一致的表面扩散介导的有序薄膜沉积过程中。这些结果证明了低剂量4D STEM表征分子玻璃系统中的介观结构的能力,这可能与有机电子学有关。
2023-02-21 cond-mat.mtrl-sci
Critical Separation of Clusters During Physical Vapor Deposition
团簇的临界分离,对应于团簇的最大密度,影响物理气相沉积(PVD)过程中的生长特性。特别地,这种分离可以影响生长单晶膜的表面平滑度、生长多晶膜的晶粒尺寸分布和生长纳米棒的直径。这封信报告的临界分离的理论表达式作为沉积条件的函数和相应的验证使用晶格动力学蒙特卡罗(MC)模拟物理气相沉积Cu{111}。与现有的理论相反,这封信中的理论表达式是(1)封闭形式,(2)与MC模拟的一致性比晶格近似更好,(3)当临界分离大时,与MC模拟的一致性比平均场近似更好-对于Cu{111}上的PVD大于25 nm。
2011-12-14 cond-mat.mtrl-sci
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
Raoult's Formalism in Understanding Low Temperature Growth of GaN Nanowires using Binary Precursor
GAN纳米线的生长是通过金属引发的气-液-固机制进行的,Au作为催化剂。在化学气相沉积技术中,由于Ga的蒸气压低于900 ° C,因此通常在900-1100 ° C范围内的高温下生长GAN纳米线。在本研究中,我们在低至700 ° C的温度下生长GAN纳米线。在拉乌尔定律的范围内讨论了铟在降低生长温度中的作用。铟用于增加Ga的蒸气压,使其足以在低温下蒸发,从而引发GAN纳米线的生长。除了与结构和振动特性相关的研究外,还报道了生长的纳米线的光学特性以进行详细的结构分析。
2015-08-31 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
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
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
Vapor-liquid-solid growth of serrated GaN nanowires: Shape selection driven by kinetic frustration
化合物半导体纳米线是几种纳米电子器件的有前途的构建块,但无法可靠地控制其生长形态是一个主要的挑战。在这里,我们报告了金催化的气液固(VLS)生长的GAN纳米线的控制生长方向,表面极性和表面粗糙度。我们开发了一个理论模型,涉及的生长形式的动力学挫折引起的V(N)/III(Ga)的比例在整个生长纳米线前的变化。模型预测验证的趋势所引起的系统变化的催化剂颗粒尺寸和加工条件的生长形态。我们的研究所强调的形状选择的原则铺平了道路,技术相关的化合物半导体纳米线的形态控制。
2013-05-16 cond-mat.mes-hall 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
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
Parallel Core-Shell Metal-Dielectric-Semiconductor Germanium Nanowires for High Current Surround Gate Field Effect Transistors
采用化学气相沉积(CVD)法制备了以单晶Ge为核、氮化硅和硅钝化层为同心壳层、原子层沉积(ALD)法制备了Al 2 O3栅介质层、各向同性磁控溅射法制备了Al金属环栅(SG)壳层的核壳型锗纳米线(GeNW)。然后,使用一种新的自对准制造方法构建环绕栅极纳米线场效应晶体管(FET)。个别SG GeNW FET由于改进的静电而显示出优于具有平面栅极堆叠的GeNW FET的改进的切换。还构造了由并联的多个准对准SG GeNW组成的FET器件。总的来说,几十个SG GeNW在低源漏偏置电压下提供超过0.1mA的导通电流。自对准环绕栅极方案可以推广到各种半导体纳米线材料。
2006-11-03 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
Growth and characterization of GaN/Ga2O3 Nanowire Heterostructures for Ultraviolet Optoelectronics
Institute of Solid State Physics, University of Latvia(拉脱维亚大学固体物理研究所);RISE Research Institutes of Sweden(瑞典RISE研究院);KTH Royal Institute of Technology(瑞典皇家理工学院);Hexagem AB(Hexagem公司)
该研究采用多种沉积技术制备GaN/β-Ga2O3平面及核/壳纳米线异质结构,经表征证实其具备整流特性与自供电紫外响应,为相关光电器件研发提供了可行路径。
2026-08-06 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
Vapor-liquid-solid growth of unconventional nanowires
Department of Materials Science and Engineering, Virginia Tech(弗吉尼亚理工大学材料科学与工程系)
本文探讨了气-液-固生长法在非传统纳米线合成中的应用,分析了传统半导体纳米线与非常规材料在生长机制和挑战上的差异,提出了改进合成方法的策略。
2026-09-29 cond-mat.mtrl-sci