Post-growth purification of Co nanostructures prepared by focused electron beam induced deposition
在大多数情况下,采用有机金属前体通过聚焦电子束诱导沉积(FEBID)制备的纳米结构主要含有碳基配体解离产物。这对于使用这种高分辨率直接写入方法来制备用于各种领域的纳米结构是不幸的,所述领域例如介观物理学、微磁性、电子相关性、自旋相关传输和许多应用。在这里,我们提出了一种原位清洗方法,以获得纯Co-FEBID纳米结构。纯化过程在于将加热的样品暴露于H $_2$气氛中,并结合低能电子的照射。关键的发现是,在$300^\circ$ C,H $_2$暴露和电子辐照下退火的组合导致从沉积的Co-FEBID结构开始的厚度低至约20 nm的致密的、无碳和氧的Co层。除此之外,在后处理样品的温度依赖性电阻测量中,我们发现了典型的金属行为。在低温磁电阻和霍尔效应测量中,我们观察到铁磁行为。
2015-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
X-ray diffraction study of epitaxial CuO nanostructures obtained through post-deposition annealing of Cu on SrTiO$_3$(001)
该研究利用同步辐射 X 射线衍射表征 SrTiO$_3$(001) 上 Cu 沉积后退火形成的低覆盖度 CuO 纳米岛,揭示其两类外延关系、16 种取向及外延诱导的单斜角显著变化。
2023-11-08 cond-mat.mtrl-sci
Electrochemical Deposition of ZnO Hierarchical Nanostructures from Hydrogel Coated Electrodes
ZnO分级纳米结构的电化学沉积直接从PHEMA水凝胶涂层电极已被成功地证明。各种层次的ZnO纳米结构,包括多孔纳米片,纳米片和纳米柱阵列直接从PHEMA水凝胶涂层电极制造。在较低的锌离子浓度和较短的电沉积时间下,可以形成杂化的ZnO-水凝胶复合膜。在锌浓度大于0.01 M时,获得了由ZnO/聚合物和纯ZnO层组成的双层结构。SEM观察和XPS深度分析用于研究ZnO纳米结构的形成在早期电沉积过程中。一种生长机制来理解ZnO/水凝胶混合分级纳米结构的形成。ZnO-水凝胶复合膜在黑暗和紫外光照射下的I-V特性显示了其在紫外光探测中的潜在应用。
2013-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Mg nanostructures with controlled dominant c-plane or m-plane facets by DC magnetron sputter deposition
本研究通过直流磁控溅射物理法制备镁纳米结构,通过调节工艺参数控制c面或m面主导晶面,实现清洁、无废物且可大规模定制纳米结构镁涂层。
2024-02-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Self-assembly and electron-beam-induced direct etching of suspended graphene nanostructures
我们报告悬浮单层石墨烯沉积的转移印刷方法的基础上聚二甲基硅氧烷邮票。转印方法允许从块状石墨样品剥离石墨薄片并将其无残留物沉积在二氧化硅基底上。该沉积系统由于由转移过程本身引起的应变而产生了沸腾的石墨烯表面。通过拉曼光谱、扫描电子显微镜和原子力显微镜测量的组合来证明单层石墨烯沉积及其在衬底上的“起泡”。最后,我们证明了气泡状悬浮石墨烯是自支撑的单层结构,可以通过采用基于电子束诱导蚀刻的空间分辨直接光刻技术来平坦化。
2011-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Growth of nanostructures by cluster deposition : a review
本文提出了一个全面的分析简单的模型,用于分析通过簇沉积获得的纳米结构的生长。在详细介绍了纳米结构的潜在利益,我广泛研究的第一阶段的增长(亚单层制度)的动力学蒙特卡罗模拟。这些模拟在各种各样的实验情况下进行:完全冷凝,再蒸发的增长,缺陷上的成核,总或空簇-簇聚结…本文的主要范围是帮助实验者分析他们的数据,以推断哪些过程是重要的,并量化它们。包括所有这些模拟程序的软件可免费向作者索取。我仔细讨论了从集群束生长的实验,并显示如何在表面上的集群的流动性可以测量:令人惊讶的高值被发现。未来的集群沉积技术应用的一个重要问题是入射集群的大小和在衬底上获得的岛屿的大小之间的关系。给出了两种尺寸之比随沉积材料熔化温度变化的近似公式。最后,我研究的原子机制,可以解释的集群在基板上的扩散和他们的相互作用的结果(简单的并列,部分或全部合并…)。
1999-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Highly Lattice-Mismatched Selective Area Epitaxy and Coalescence of PbSe Nanostructures on GaAs
Stanford University(斯坦福大学);University of Minnesota(明尼苏达大学);University of Pittsburgh(匹兹堡大学)
本研究实现了PbSe在GaAs上8%晶格失配下的选择性区域生长,获得高取向、低缺陷纳米结构,并展示了中红外发射和栅极可调约瑟夫森结,为可扩展量子平台奠定基础。
2026-09-22 cond-mat.mtrl-sci
Phase-selective growth of water-soluble strontium aluminate via sputtering deposition for freestanding oxide membranes
TU Wien(维也纳工业大学);Université Caen Normandie(诺曼底大学);CEA(法国原子能和替代能源委员会);ENSICAEN(恩西西安高等学院);CNRS(法国国家科学研究中心);CIMAP UMR6252(CIMAP联合研究实验室6252);Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2)(加泰罗尼亚纳米科学和纳米技术研究所);CSIC(西班牙国家研究委员会);BIST(巴塞罗那科学与技术研究院);University of Geneva(日内瓦大学);Leibniz-Institut für Kristallzüchtung(莱布尼兹晶体生长研究所);ALBA Synchrotron Light Source(阿尔巴同步辐射光源)
通过溅射沉积调控气氛,选择性生长水溶性铝酸锶牺牲层,成功制备性能媲美外延薄膜的铁磁性自支撑Sm2NiMnO6薄膜。
2026-09-29 cond-mat.mtrl-sci
Controlling of ZnO nanostructures by solute concentrationand its effect on growth, structural and optical properties
采用化学浴沉积法在玻璃衬底上制备了ZnO纳米结构薄膜。研究了溶质浓度对纯纤锌矿型ZnO纳米结构形貌的影响。控制溶质浓度有助于控制纳米针和纳米棒形式的纳米结构。
2017-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Tunable photochemical deposition of silver nanostructures on layered ferroelectric CuInP$_2$S6
二维层状铁电材料CuInP $_2$ S6(CIPS)由于其层状厚度、强层间耦合和本征自发极化等优点,有望成为新型高性能光催化剂的候选材料。在这项工作中,我们首次报道了铁电CIPS的光催化活性的化学沉积银纳米结构(AgNS)。结果表明,通过控制层厚、环境温度和光波长,可以对CIPS上AgNS的形貌和空间分布进行调控。层厚度和温度依赖性实验证明,CIPS中的铁电极化在可调AgNS光沉积中起着关键作用。我们进一步揭示了AgNS光沉积过程开始于活性位点的产生,选择性纳米粒子成核/聚集,连续成膜。此外,光沉积法制备的AgNS/CIPS异质结构具有良好的电阻开关特性和表面增强拉曼散射活性。我们的发现为层状铁电体的光催化活性提供了新的见解,并为智能忆阻器和增强型化学传感器中的先进功能器件应用提供了新材料平台。
2022-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
New Directions in Focused Ion Beam Induced Deposition for the Nanoprinting of Functional 3D Heterostructures
本文利用氦、氖聚焦离子束诱导沉积(FIBID)直写含多材料与内部空隙的三维纳米异质结构,并结合电子显微表征揭示界面与材料转变,展示其作为功能纳米材料设计平台的潜力。
2025-10-04 cond-mat.mtrl-sci
Surface optical Raman modes in InN nanostructures
拉曼光谱研究进行了一维纳米结构的氮化铟,如纳米线和纳米带的化学气相沉积合成。除了对称性允许的光学声子; A1,E1和E2(高)模式外,在这些纳米结构的528 cm-1和560 cm-1附近观察到两个额外的拉曼峰。计算InN纳米结构中的表面光学(SO)声子模式的频率产生的值接近新的拉曼模式。在这些纳米结构中的SO模式的大强度的一个可能的原因也进行了讨论。
2008-07-05 cond-mat.mtrl-sci
Fabrication of Hierarchical Sapphire Nanostructures using Ultrafast Laser Induced Morphology Change
本研究利用超快激光诱导形貌变化结合选择性湿法刻蚀,成功制备了分级蓝宝石纳米结构,该结构具有优异的疏水性和高宽带漫透射率,可应用于光学漫射器等领域。
2024-11-18 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
Nanostructured La0.5Ba0.5CoO3 as cathode for solid oxide fuel cells
一种简单的方法已被用来合成纳米结构的La0.5Ba0.5CoO3(LBCO)粉末,通过限制化学前体到聚碳酸酯过滤器的孔隙。所提出的方法使我们能够获得由不同尺寸的微晶形成的粉末,它是可扩展的,不涉及使用复杂的沉积技术。研究了对称电池的面积比极化电阻,分析了LBCO纳米结构作为固体氧化物燃料电池阴极的电化学行为。我们表明,性能得到改善,通过减少晶粒的尺寸,获得面积比电阻值为0.2 Wcm 2,在700 C,与新开发的阴极,使用新的沉积技术。
2019-09-23 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Quenched growth of nanostructured lead thin films on insulating substrates
采用真空气相沉积法在80 K下分别在玻璃和陶瓷衬底上制备了铅岛薄膜。电导率的测量过程中的蒸汽冷凝和进一步退火的膜到室温。薄膜形成过程中的电阻行为和退火薄膜的原子力显微镜被用作其结构的信息源。基于弹道聚集理论,提出了一个淬火生长模型。讨论了影响铅薄膜化学电阻特性的纳米结构和传感器响应机理。
2004-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Correlating the nanostructure of Al-oxide with deposition conditions and dielectric contributions of two-level systems in perspective of superconducting quantum circuits
本工作涉及Al/Al氧化物(AlO $_{x}$)/Al层系统,该系统对于基于约瑟夫森结的超导器件如量子比特是重要的。器件的性能受到噪声的限制,这在很大程度上归因于非晶AlO $_{x}$隧道势垒中两能级隧穿系统的存在和性质。该研究的重点是制造条件,纳米结构和纳米化学性质和发生的两个级别的隧道系统,特别强调的AlO $_{x}$层的相关性。采用电子束蒸发和溅射沉积两种不同的工艺进行结构制作,并阐明了紫外光照射在Al氧化物形成过程中的作用。通过分析透射电子显微镜和低温介电测量进行表征。我们发现,制造条件有很大的影响的纳米结构和纳米化学性质的层系统和两个层次的隧穿系统的属性。基于对所观察到的结构特征的理解,路线推导出对制造的Al/AlO $_{x}$ /Al层系统具有改善的性能。
2017-12-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con quant-ph
A Computational Study for Screening High-Selectivity Inhibitors in Area-Selective Atomic Layer Deposition on Amorphous Surfaces
该研究利用DFT比较DMATMS和ETS在无定形与晶态氧化硅、氮化硅表面不同位点的反应机制,并提出面向AS-ALD前驱体-抑制剂对的位点特异性计算筛选方法。
2025-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Selective area epitaxy of in-plane HgTe nanostrcutures on CdTe(001) substrate
本研究针对HgTe对纳米加工敏感的问题,采用选择区域分子束外延在CdTe衬底上生长平面内HgTe纳米结构,实现了良好选择性与电学均匀性,为复杂HgTe基纳米结构制备奠定基础。
2024-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Comparison of the Resistivities of Nanostructured Films Made from Silver, Copper-Silver and Copper Nanoparticle and Nanowire Suspensions
本研究对比了喷雾沉积和喷墨印刷制备的银、铜及铜-银纳米线和纳米颗粒薄膜的电导率与烧结行为,发现纳米线薄膜仅需200 C即可获高电导率,而纳米颗粒薄膜需300-350 C的更高温度。
2023-10-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Transient and self-limited nanostructures on patterned surfaces
在GaAs(111)B衬底上通过金属有机物气相外延沉积(Al)GaAs层期间形成的位置控制的量子点导致沿模板的垂直轴的几何和成分自排序。我们描述了一个理论方案,再现实验观察到的时间依赖性的行为,这个过程中,包括凹槽的演变和增加Ga掺入沿模板的基础上固定值由合金成分和其他生长参数。我们的工作阐明了动力学和几何形状之间的相互作用,用于在图案化表面上开发自有序纳米结构,这对于量子光学应用的受限系统的可靠按需设计至关重要。
2013-06-10 cond-mat.mtrl-sci
Determination of Surface Morphology of TiO2 nanostructure using synchrotron X-ray standing wave technique
正在研究氧化钛(TiO 2)的纳米结构用于许多有前景的应用,例如,太阳能光伏发电、太阳能水分解产生H2燃料等,由于它们优异的光催化性能。我们通过气相连续CO2激光热解合成了低维TiO 2纳米颗粒。激光合成工艺已被优化为高纯度,几乎单分散的二氧化钛纳米粒子在硅衬底上的沉积。硬X射线驻波场(XSW)的测量进行了全反射几何结构的BL-16光束线的Indus-2同步辐射装置结合X射线反射率和掠入射X射线荧光测量沉积的TiO 2纳米结构的表面形貌的测定。使用透射电子显微镜(TEM)估计的TiO 2纳米结构的平均粒径被发现与XSW和掠入射X射线衍射(GIXRD)的结果密切一致。
2016-09-29 cond-mat.mtrl-sci
Selective growth of epitaxial Sr2IrO4 by controlling plume dimensions in pulsed laser deposition
我们报告,外延Sr 2 IrO 4薄膜可以选择性地使用脉冲激光沉积(PLD)生长。由于铱酸锶(Sr_{n+1} Ir_{n} O_{3n+1})的Ruddlesden-Popper相之间的竞争,常规PLD方法经常导致Sr 2 IrO 4(n = 1)、Sr 3 Ir 2 O 7(n = 2)和SrIrO 3(n =无穷大)的混合相。我们已经发现,减少PLD羽尺寸和缓慢的沉积速率是稳定纯Sr 2 IrO 4相薄膜的关键,通过实时原位监测其光谱。缓慢的膜沉积导致在界面处的化学稳定的TiO 2\\SrO \IrO 2 \SrO配置,而不是TiO 2-末端化的SrTiO 3衬底和Sr 2 IrO 4薄膜之间的TiO 2\\SrO \SrO \IrO 2 \SrO配置,这与通过分子束外延生长的其它层状氧化物一致。我们的方法提供了一种有效的方法,使用PLD实现纯相薄膜的层状材料,容易受到几个积极的竞争阶段。
2016-10-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
In-situ growth optimization in focused electron-beam induced deposition
我们提出了一种进化遗传算法的应用程序,在原位优化的纳米结构制备的聚焦电子束诱导沉积。它使我们能够通过使用测量的原位电导率变化率的时间梯度作为算法的适应性参数来调整沉积物朝向最高电导率的性质。的前体W(CO)6以及后处理的Pt-C沉积物通过解离的MeCpPt(Me)3的程序的有效性。对于W(CO)6基结构,可以实现电导率增加一个数量级,而MeCpPt(Me)3的效果在很大程度上被抑制。所提出的技术可以应用于所有的束流诱导沉积过程,并具有很大的潜力,进一步优化或调整的参数制备的FEBID或相关技术的纳米结构。
2013-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Towards fabrication of ordered gallium nanostructures by laser manipulation of neutral atoms: study of self-assembling phenomena
在自底向上原子纳米结构中,表面扩散对纳米结构的横向分辨率有影响。在本文中,我们研究了镓原子在硅表面(100)上自组装的影响,硅表面(100)具有不同斜率的沟槽图案。这些特定的衬底形态已经被制成能够沿着表面实现有效的沉积速率变化。通过这种方式,我们在实验上模拟了原子纳米实验中由驻波产生的原子通量调制效应。即使我们观察到镓原子在表面上的自组织,我们得出的结论是,纳米岛不受表面扩散过程的影响,每单位面积的沉积速率的有效变化是影响沿表面的生长差异的主导因素。这一结果表明,镓原子的自组织不应阻止观察到的原子纳米制造技术创建的周期性纳米图案。
2004-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Kinetics-Driven Selective Stoichiometric Shift and Structural Asymmetry in $Bi_4Te_3$ Nanostructures for Hybrid Quantum Architectures
Forschungszentrum Jülich(于利希研究中心);RWTH Aachen University(亚琛工业大学)
研究通过选择性区域外延制备了无孪晶的Bi4Te3薄膜,揭示了Bi和Te原子在横向扩散不均导致的化学计量偏移现象,以及层状结构中的内在不对称性,为拓扑材料的结晶和混合量子电路集成提供了新方法。
2026-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Energy deposition and formation of nanostructures in the interaction of highly charged xenon ions with gold nanolayers
本研究探究慢速高电荷态氙离子的动能与中和能量对金纳米层表面纳米结构形成的影响,通过不同电荷态和动能的辐照实验结合原子力显微镜表征,结合微阶梯模型揭示了纳米结构形成由表面离子中和与固体内动能损失共同主导。
2023-01-10 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.atom-ph
Controlled Growth of ZnO Nanowire, Nanowall, and Hybrid Nanostructures on Graphene for Piezoelectric Nanogenerators
在生长过程中精确控制一维(1D)或2D纳米结构的形态并不容易,通常会降低器件性能,因此限制了各种先进的纳米级电子学和光电子学的应用。石墨烯由于其具有π电子的理想单层平坦度,可以作为用于形态控制和直接使用电极的基底的平台。在这里,我们报告说,通过使用石墨烯直接作为衬底,通过控制Au催化剂的厚度和生长时间,系统地获得了垂直排列良好的ZnO纳米线和球,而不会引起显着的热损伤的石墨烯层在热化学气相沉积ZnO在约900 ℃的高温。我们进一步证明了一个压电纳米发电机,这是从垂直排列的双晶-双晶ZnO混合/石墨烯结构制造产生一种新型的直流电。
2011-02-01 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
Spectral characteristics and morphology of nanostructured Pb-S-O thin films synthesized via two different methods
采用化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)两种不同的实验技术,制备了寿命很短的硫化铅(PbS)薄膜。我们使用各种技术,即AFM,SEM,EDAX,AES和HRTEM研究了所获得的PbS薄膜的形貌。在CVD的情况下,我们发现,表面由晶粒尺寸在平面(直径为300 nm,高度为200 nm),而相同的顺序的晶粒尺寸已被观察到PVD。另一方面,SEM研究表明,两种薄膜中不同形貌的PbS颗粒具有均匀的粒径分布。从EDXS研究中获得了少量的钠,其可能来源于在550-600 ℃的温度下进行沉积工艺的基材。而对于CVD,在最小加速电压5 kV下,硅出现在谱中,这意味着X射线产生电压数据的区域超过膜的厚度(其中膜的厚度约为0.4微米)。AES证实这些膜的表面层(PVD)含有碳和氧,其厚度为0.1微米。在膜中1.3微米的深度处,这些元素再次增加,这对应于1.5微米的膜厚度。通过HRTEM观察到PVD膜层,研究证实氧层位于结构的顶部,而CVD膜层不仅有沿微晶边界的氧,而且在与衬底的边界深度处也有氧积累。我们的形貌的结果表明,在光谱特性的变化(CVD和PVD)沉积的薄膜的结构和晶体尺寸有关。
2014-09-11 cond-mat.mtrl-sci
Atomic Layer Deposition of Metal Oxides on Pristine and Functionalized Graphene
我们研究了金属氧化物在原始石墨烯和功能化石墨烯上的原子层沉积(ALD)。在原始石墨烯上,ALD涂层只能在边缘和缺陷部位上主动生长,其中悬挂键或表面基团与ALD前体反应。这提供了一种简单的方法来装饰和探测石墨烯平面中的单个缺陷位点。我们使用二萘嵌苯四甲酸(PTCA)功能化石墨烯表面,并选择性地引入密集的表面基团在石墨烯上。在大面积上实现了在PTCA石墨烯上的均匀的CVD ALD涂层。该功能化方法可用于在未来的石墨烯电子学中集成高介电常数材料。
2008-05-23 cond-mat.mtrl-sci
Geometry selective colossal negative dielectric permittivity in CaFe2O4 nanostructures
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心)
研究通过重构纳米结构形态,在单一相钙铁矿中实现巨量负介电常数行为,无需添加导电填料,展示了空心球形结构中极化相变的机制。
2026-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Area Selective Chemical Vapor Deposition of Gold by Electron Beam Seeding
本研究提出一种无掩模金区域选择性CVD技术,通过聚焦电子束局部分解前驱体制备自催化籽晶层,可在80℃低温下实现高长径比垂直纳米结构制备,还可精确测定电子束写入的局部温升。
2024-04-16 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Area-selective deposition and B $δ$-doping of Si(100) with BCl$_{3}$
使用BCl-$_{3}$作为掺杂剂前体,在真空中在Si(100)中制备B掺杂的$δ$ -层。BC 1 PDMATHAMN在室温下容易吸附,如通过扫描隧道显微镜(STM)成像所揭示的。在升高的温度下退火促进B并入到Si衬底中。二次离子质谱(SIMS)深度分析表明,在150 $^{\circ}$ C下,30 L BCl $_{3}$剂量产生的峰B浓度$>$ 1.2(1)$\times$ 10 $^{21}$ cm $^{-3}$,总面积剂量为1.85(1)$\times$ 10 $^{14}$ cm $^{-2}$。在3.0 K下进行类似样品的霍尔棒测量,显示出在不进行退火掺入的情况下,薄层电阻为$R_{\mathrm{s}}$ = 1.91 k $Ω\square^{-1}$,空穴浓度为$n$ = 1.90 $\times$ × 10 $^{14}$ cm $^{-2}$,空穴迁移率为$μ$ = 38.0 cm $^{2}$ × $^{-1}$ × $^{-1}$。此外,几个B-掺杂的$δ$ -层的电导率显示出对温度的对数依赖性,暗示了二维系统。选择性区域沉积的BC 1 $_{3}$也证明了使用H-和Cl-基单原子抗蚀剂。与裸Si上的剂量区域相比,通过SIMS确定H和Cl抗蚀剂的吸附选择性比分别为310(10):1和1529(5):1,进一步验证了BCl $_{3}$作为掺杂剂前体用…
2021-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low Temperature Deposition of Functional Thin Films on Insulating Substrates: Selective Ion Acceleration using Synchronized Floating Potential HiPIMS
针对绝缘衬底上施加负电位的挑战,提出同步悬浮电位高功率脉冲磁控溅射(SFP-HiPIMS)技术,利用感应负悬浮电位选择性加速离子,在低温下成功沉积高质量Al0.8Sc0.2N薄膜,显著提升结晶度与c轴织构并降低残余应力,实现100°C蓝宝石外延生长。
2024-08-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Highly Ordered Boron Nitride/Epigraphene Epitaxial Films on Silicon Carbide by Lateral Epitaxial Deposition
实现高性能的纳米电子学需要在纳米尺度上控制材料。在碳化硅上生产高质量外延石墨烯(EG)纳米结构的方法是已知的。下一步是在EG纳米结构上生长范德华半导体。六方氮化硼(h-BN)是一种宽带隙半导体,具有与石墨烯相匹配的蜂窝晶格结构,使其非常适合石墨烯基纳米电子学。在这里,我们描述了多层h-BN的制备和表征使用迁移增强的金属有机物气相外延工艺在EG上外延生长。作为横向外延沉积(LED)机制的结果,生长的h-BN/EG异质结构具有高度有序的外延界面,如所期望的,以便保持原始石墨烯的传输性质。通过第一性原理模拟分析了所观察到的2D外延h-BN膜的逐行生长机制的原子尺度结构和能量细节,证明了一维无成核能量无势垒生长。这种工业相关的LED工艺可以应用于各种各样的范德华材料。
2020-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tailoring the Dimensionality of Tellurium Nanostructures via Vapor Transport Growth
本文通过粉末气相沉积技术调控碲纳米结构维度,利用NaCl添加剂促进横向大平面晶粒生长,并在无添加剂条件下合成少层至单层碲烯,为二维碲在电子与光电子器件中的可扩展集成提供关键方案。
2023-09-18 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Interlayer-Catalyst Method for Metal-Assisted Chemical Etching of Ultra-High Aspect Ratio Silicon Nanostructures
University of Basel(巴塞尔大学);Paul Scherrer Institut(保罗谢尔研究所);ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院)
通过介层介导的催化剂工程,实现超高长宽比硅纳米结构的可靠刻蚀,提升催化层稳定性与可重复性。
2026-11-11 cond-mat.mtrl-sci
Growth of InN quantum dots to nanorods: A competition between nucleation and growth rates
本文报道了以In_2O_3为前驱物,NH_3为反应气体,在550-700 ℃的温度范围内,用化学气相沉积法生长InN纳米结构的过程。纳米结构的形态仅取决于生长温度,从量子点大小的纳米颗粒演变为纳米棒。发现630 ° C是纳米棒生长的阈值温度。在630 ° C下,成核开始于具有{10-12}表面平面的多面颗粒。随后,沿着[0001]方向生长具有m面{10-10}的非极性表面的六方多面体NR。进行了全面的研究,以了解纳米棒的演变作为生长参数,如温度,时间和气体流速的函数。纳米结构的形态的变化解释的基础上的成核速率和相形成过程中的生长速率。这些纳米结构的拉曼光谱研究表明,双轴应变的开发,因为无意的杂质掺杂与生长温度的增加。
2015-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Surface Modification for III-V Selective Area Molecular Beam Epitaxy of Non-Selective Mask Materials
The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);Harvard University(哈佛大学)
本研究评估了Al₂O₃、TiO₂和HfO₂等替代掩模材料在GaAs选区分子束外延中的沉积选择性,并通过表面改性技术(如薄SiO₂覆盖层)实现了高非选择性甚至反应性掩模材料的选择性生长。
2026-06-01 cond-mat.mtrl-sci
Two-dimensional connective nanostructures of electrodeposited Zn on Au(111) induced by spinodal decomposition
首次研究了在带电界面上通过调幅分解进行表面合金化的相形成。为了这个目的,Zn电沉积在Au(111)从离子液体AlCl 3-MBIC(58:42)含有1 mM的Zn(II)在不同的电位在欠电位范围内对应于亚单层覆盖。通过原位电化学扫描隧道显微镜(STM)观察了在298 K和323 K温度下通过电位跃变开始沉积后不同时间的结构演变。在沉积和溶解实验中,在中等覆盖度下,旋节或迷宫二维结构占主导地位。它们的特征在于典型地5nm的长度尺度,其已经从STM图像的功率谱密度确定。结构形成和表面合金化是由缓慢的动力学与速率常数k与活化能为120毫电子伏和指前因子为0.17赫兹。的结构特征的演变描述了一个连续模型,并发现是在很好的协议与STM观测。从实验和模型计算结果可以看出,Zn/Au(111)体系中二维相的形成主要是表面合金化。富Zn相和Zn-Au合金相的相分离由2D调幅分解控制。
2015-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Cr2O3 thin films grown at room temperature by low pressure laser chemical vapour deposition
由于氧化铬(Cr2 O3)在单一氧化物材料中具有多种机械、物理和化学性质,因此为了开发广泛的工业应用而对其进行了广泛的研究。各种方法已被用于大面积合成Cr2 O3薄膜。然而,对于选择性区域生长和热敏材料上的生长,可以有利地应用激光辅助化学气相沉积(LCVD)。在这里,我们报告的单层纯Cr2 O3蓝宝石衬底上的生长在室温下通过低压光解LCVD,使用UV激光辐射和Cr(CO)6作为铬前体。论证了LCVD技术用于选择性区域沉积氧化铬薄膜的可行性。最好的结果,获得了120毫焦耳cm-2的激光能量密度和分压比的O2的Cr(CO)6的1.0。用这些实验参数生长的样品是多晶的,并且它们的微观结构的特征在于其尺寸遵循对数正态分布的高密度颗粒。测得这些薄膜的沉积速率为0.1 nm s-1,平均粒径为1.85 μm。
2011-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomic Layer Deposition of Yttrium Iron Garnet Thin Films for 3D Magnetic Structures
本研究首次通过原子层沉积技术,利用超循环方法结合Fe₂O₃和Y₂O₃二元层并退火,成功制备了高质量YIG薄膜,为三维磁性纳米结构的实验研究提供了理想方法。
2022-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Compositional and Magnetic Characterisation of Oblique Co and Fe Nanowire Structures Fabricated Using Focused Electron Beam Induced Deposition
University of Glasgow(格拉斯哥大学);Forschungszentrum Jülich(于利希研究中心)
本文通过FEBID技术制备斜向纳米线结构,研究其组成和磁性变化,利用电子能损谱和偏轴电子全息术分析不同生长角度下的元素组成和磁感应强度,发现金属含量随斜向生长角度增加而减少,通过调节电子束参数可控制金属含量。
2026-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bottom-up fabrication of highly ordered metal nanostructures by hierarchical self-assembly
在一个层次nanopatterning例程完全依赖于自组装过程中,我们结合晶体表面重建,共聚物的微相分离,和选择性金属扩散,以产生单分散金属纳米结构的高度规则的阵列,覆盖面积平方厘米。在Fe纳米结构形成过程中的原位GISAXS证明了自组装系统中的杰出结构顺序,并暗示了通过外部工艺参数雕刻纳米结构的可能性。因此,我们证明,通过自组装进行纳米图案化是基于光刻的常规方法的一种有竞争力的替代方案,可以以大大减少的工作量实现可比的图案规则性、特征尺寸和图案区域。在斑图形成期间原位研究的选项、定制纳米结构形态的可能性、以超高结构密度图案化任意大区域的能力以及单独寻址纳米结构的潜力使得能够实现许多应用,例如,在高密度磁数据存储中,在功能性纳米结构材料中,例如,用于光子学或催化,或用于基于表面等离子体共振的传感。
2015-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Facile patterning of functional materials via gas-phase 3D printing
空间原子层沉积(SALD)是一种比传统ALD快两个数量级的最新方法,并且可以在大气压下甚至在户外进行。以前的工作已经利用这些资产,专注于高速率,大面积沉积的可能性,以扩大到大规模生产。相反,在这里,我们表明,SALD确实代表了一个理想的平台,通过适当的设计和小型化的SALD近距离头的功能材料的选择性沉积。特别是,我们利用3D打印提供的潜力来制造定制的近距离SALD注射头。通过使用3D打印,可以轻松设计和修改头部,以获得不同的沉积区域、自由形式的图案,甚至复杂的多材料结构。可以用不同的材料打印头,以适应前体的化学性质和所使用的沉积条件。聚合物头可以用作便宜的(甚至是一次性的)头,其既用于执行沉积又用于原型制作和优化目的。最后,通过设计具有圆形同心气体通道的小型化头,可以在Z.这构成了一种基于气态前体的新3D打印方法。由于这里提出的选择性沉积策略是基于SALD工艺,因此可以在低温下以高沉积速率在露天中印刷功能材料的保形和连续薄膜。我们的方法代表了一种新的多功能的方式打印功能材料和设备的空间和拓扑控制,从而扩展了SALD和ALD的潜力,并开辟了一条新的途径,在功能材料的区域选择性沉积领域。
2020-06-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.ins-det
Selective surface modification and layer thinning of MoS2 via ultraviolet light irradiation in ionic solution
过渡金属二硫属化合物(TMD)(例如MoS 2)的电气和光电特性高度依赖于载流子掺杂和层厚度。选择性地控制这两个关键特性的能力对于开发基于TMD的多功能设备应用非常重要,这仍然具有挑战性。在这里,我们报告了一种策略,通过紫外线(UV)光照射在银离子溶液环境中的可控的表面改性和层变薄的二硫化钼。结果表明,通过调节紫外光照射时间,可以在单层MoS 2上均匀沉积纳米结构的Ag纳米薄膜(~2.9 nm),并产生可控的p型掺杂效应,同时可以将MoS 2从少层到块状晶体的厚度减薄到原子单层极限。银纳米结构的沉积和层减薄过程已被证明是从MoS 2的边缘开始的,并且与边缘类型无关,从而揭示了独特的UV光辅助缺陷诱导的表面改性和层减薄机制。总的来说,这项研究提供了一种新的方法,选择性控制掺杂和层厚度的TMD,铺平了道路,开发新型的二维纳米电子学和集成光电子学。
2023-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Networking Behavior in Thin Film and Nanostructure Growth Dynamics
薄膜涂层在几种微米和纳米级器件的开发中是必不可少的。为了实现薄膜涂层,采用了各种沉积技术,每种沉积技术产生具有不同感兴趣特性的表面形貌。因此,了解和控制表面生长是非常感兴趣的。在本文中,我们设计了一种新的网络为基础的模型,这种薄膜和纳米结构的生长动力学。我们专门将增长过程中发生的动态步骤映射到组件(例如,节点、链路)。我们目前的初步结果表明,这种基于网络的建模方法的增长动力学可以简化我们的基本物理动力学,如阴影和再发射效应的理解。
2007-11-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Selective nonthermal melting in phlogopite under ultrafast energy deposition
本文用紧束缚分子动力学、输运 Monte Carlo 与 Boltzmann 方程的混合模型,模拟金云母在超快电子激发下随剂量出现的氢迁移、超离子相变、整体无序、带隙坍塌及金属化。
2025-09-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Using optical resonances to control heat generation and propagation in silicon nanostructures
在这里,我们提出了一种新的计算方法,在硅纳米柱中的光与物质的相互作用,它模拟热的产生和传播动力学发生在连续波激光加工在很宽的时间范围内(从1 fs到约25小时)。我们表明,可见光可以被利用来选择性地结晶柱的内部区域,这是不可能通过常规处理。对晶格结晶和重构动力学的详细研究表明,局部加热驱动嵌入支柱中的次级天线的形成,突出了考虑辐照下材料光学性质的时空演变的重要性。这种方法可以很容易地扩展到许多类型的纳米结构材料和界面,提供了一个独特的计算工具,为许多应用涉及光热过程。
2018-11-27 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
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
Urchin-inspired zinc oxide as building blocks for nanostructured solar cells
基于高表面积纳米线的结构已被确定为未来光电纳米器件、太阳能电池、润湿性涂层、气体传感器和生物燃料电池的重要组件。在这里,我们报告了一种新颖的海胆启发的纳米线架构:其交织的三维,高表面积的纳米线的安排可以精确地控制通过使用低成本和可扩展的合成的基础上相结合的纳米球光刻,低温原子层沉积,和电沉积。海胆启发的ZnO纳米线构建块的单层阵列的性能与平面纳米线地毯的性能竞争。我们通过使用CdSe作为吸收体和CuSCN作为空穴收集器材料制造全无机极薄吸收体太阳能电池来说明这种能力。海胆启发的纳米线阵列的光漫射从15%变化到35%。在400-800 nm波长范围内获得高达90%的均匀吸收。太阳能转换效率达到~ 1.33%。
2012-04-12 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Epitaxial growth of binary alloy nanostructures
用动力学蒙特卡罗模拟研究了二元合金在弱相互作用衬底上的随机生长。基础晶格模型与面心立方合金相关,动力学基于沉积、带有键断裂过程的原子迁移以及由最近邻跳跃步骤介导的交换过程。我们调查的表面过程和新兴的非平衡结构之间的相互关系,在生长表面下的条件下,在散装的原子可以被视为不动的。模型参数适用于CoPt_3合金。生长的纳米团簇表现出各向异性的短程有序,主要是由Pt偏析在表面。整体结构各向异性取决于Pt表面偏析和团簇形状,并可以解释最近在范德华衬底上的CoPt_3纳米团簇中测量的垂直磁各向异性(PMA)。团簇中的L1_2有序化是由表面过程引起的。同样的动力学模型也适用于连续的薄膜,它另外可以表现出小的体积贡献PMA。
2006-07-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
WSe2 p-MOSFETs with Nb-Doped WS2 Contacts Deposited using Atomic Layer Deposition
University of Minnesota(明尼苏达大学);University of Michigan(密歇根大学);Micron Technology(美光科技)
本研究通过原子层沉积制备Nb掺杂WS2接触,实现了低电阻接触的WSe2 p-MOSFETs,展示了CMOS兼容的高性能二维晶体管接触技术。
2025-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci