国家自然科学基金(10774036)
- 作品数：33 被引量：55H指数：4
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- 外加气流对脉冲激光烧蚀制备纳米Si晶粒尺寸分布的影响被引量：2
- 2010年
- 提出一种控制脉冲激光烧蚀制备纳米Si晶粒尺寸分布的新方法。在10Pa的Ar环境中,采用脉冲激光烧蚀高阻抗单晶硅靶沉积制备了纳米Si晶薄膜。在羽辉正上方2.0cm,距靶0.3～3.0cm范围内的不同位置引入氩气流,在烧蚀点正下方2.0cm处水平放置单晶Si(111)衬底来收集制备的纳米Si晶粒。利用扫描电子显微镜观察样品表面形貌,并对衬底不同位置上纳米Si晶粒进行统计。结果表明:在不引入气流时,晶粒的尺寸随靶衬间距的增加先增大后减小,晶粒尺寸峰值出现在距靶1.7cm处;引入气流后,晶粒尺寸分布发生变化,在距靶1.7cm引入气流时晶粒尺寸峰值最大,在距靶3.0cm引入气流时晶粒尺寸峰值最小,且出现晶粒尺寸峰值的位置随着引入气流位置的增加而增大。
- 王英龙罗青山邓泽超褚立志丁学成梁伟华陈超傅广生
- 关键词：纳米SI晶粒脉冲激光烧蚀环境气体气流
- 激光烧蚀制备纳米Si晶粒的激光能量密度阈值被引量：3
- 2009年
- 在10Pa的Ar环境气氛下，采用脉冲激光烧蚀方法在玻璃或单晶Si（111）衬底上制备了纳米Si晶薄膜。为了确定能够形成纳米Si晶粒的激光能量密度阈值，在0.40-1.05J／cm^2内实验研究了激光能量密度对纳米Si晶粒形成的影响。扫描电子显微镜（SEM）测量证实，随着激光能量密度的减小，所形成的纳米Si晶粒数目逐渐减少。当激光能量密度低于0.43J／cm^2时，衬底表面不再有纳米Si晶粒形成。从激光烧蚀动力学角度出发，对实验结果进行了定性分析。
- 褚立志邓泽超丁学成卢丽芳王英龙
- 关键词：激光烧蚀
- Cu掺杂硅量子点的电子结构和光学性质被引量：2
- 2011年
- 采用基于密度泛函理论的第一性原理的方法,对Cu掺杂H钝化硅量子点的形成能、态密度、磁性和光学性质进行了计算,考虑了Cu占据硅量子点替代和间隙的不同位置。结果表明:Cu趋向占据硅量子点表面的六角形间隙位置。Cu掺杂硅量子点引入了杂质能级,带隙变窄。由于Cu的d态p态和Si的p态耦合,导致Cu替代掺杂硅量子点具有铁磁性,且在低能区出现了一个较强的吸收峰。
- 梁伟华王秀丽褚立志丁学成邓泽超王英龙
- 关键词：硅量子点第一性原理态密度光学性质
- 电场对脉冲激光沉积纳米Si晶粒尺寸和面密度分布的影响被引量：2
- 2011年
- 为了研究外加电场对脉冲激光沉积纳米Si晶粒的影响,采用XeCl准分子激光器,烧蚀高阻抗单晶Si靶,在10Pa氩气环境下,调整外加电压的强度,沉积制备了一系列Si薄膜.X线衍射(XRD)谱仪、拉曼(Raman)谱、扫描电子显微镜(SEM)图像均显示纳米Si晶粒已经形成,随着靶衬间距的增加,所形成的纳米Si晶粒的平均尺寸和面密度分布均呈现先增大后减小的变化趋势,并且二者都在1.3cm处达到最大值;同时随着外加电压的增大,衬底上纳米Si晶粒消失的位置离靶距离变短.从传输动力学角度,对实验结果进行了定性分析.
- 王英龙陈超丁学成褚立志邓泽超
- 关键词：纳米SI晶粒激光烧蚀外加电场
- Er掺杂SiNP电子结构和光学性质的第一性原理研究被引量：2
- 2011年
- 当硅基发光材料得到广泛应用时,为了给硅基材料的设计及应用提供理论依据,利用基于密度泛函理论的第一性原理,对Er掺杂在Si纳米晶粒不同位置的结构稳定性、电子与光学性质进行了研究。结果表明:Er掺杂在Si纳米晶粒的中心位置时,结构最稳定;Er掺杂后的Si纳米晶粒引入了杂质能级,最终导致禁带宽度变窄;掺杂后的Si纳米晶粒在低能区出现了一个新的吸收峰,当Er原子向表面位置移动时,新的吸收峰峰值逐渐减小,甚至消失。
- 王英龙王秀丽梁伟华傅广生
- 关键词：电子结构光学性质
- 衬底对单脉冲激光烧蚀下环境密度恢复时间的影响
- 2009年
- 假定烧蚀粒子与环境气体原子均为刚性硬球,采用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法,对单脉冲激光烧蚀产生的硅(Si)粒子在1000Pa环境氦(He)气中的传输过程进行了数值模拟,研究了衬底对环境密度恢复时间的影响。结果发现,衬底对粒子完全反弹和完全吸附的情况下对应的环境密度恢复时间分别为1713.2μs和1663.2μs,并且随着衬底对粒子临界吸附速度的增大,环境密度恢复时间先增大后减小。
- 邓泽超褚立志丁学成李艳丽梁伟华傅广生王英龙
- 关键词：脉冲激光烧蚀蒙特卡罗模拟
- 镍掺杂硅纳米线电子结构和光学性质的第一性原理研究被引量：7
- 2010年
- 利用基于密度泛函理论的第一性原理计算,对镍掺杂硅纳米线的结构稳定性、电子与光学性质进行了研究.结果表明:Ni容易占据硅纳米线表面的替代位置.镍掺杂后的硅纳米线引入了杂质能级,杂质能级主要来源于Ni的3d电子的贡献.由于Ni的3d态和Si的3p态的耦合作用,使禁带宽度变窄.掺杂后的硅纳米线在低能区出现了一个较强的吸收峰,且吸收带出现宽化现象.
- 梁伟华丁学成褚立志邓泽超郭建新吴转花王英龙
- 关键词：硅纳米线掺杂电子结构光学性质
- 脉冲时间间隔对激光烧蚀Si粒子密度分布的影响
- 2012年
- 采用Monte Carlo方法,对脉冲激光烧蚀所产生的烧蚀粒子在环境气体中的输运过程进行了数值模拟。研究了不同脉冲时间间隔与交叠区位置振荡幅度之间的关系,结果表明脉冲时间间隔影响了交叠区的振荡强弱,随着脉冲时间间隔的增加,交叠区的振荡幅度减小,脉冲时间间隔为10μs时达到最小值,而后开始增大。所得结果为进一步研究烧蚀粒子在环境气体中的输运动力学过程提供了理论依据。
- 褚立志李艳丽邓泽超丁学成赵红东傅广生王英龙
- 关键词：脉冲激光烧蚀MONTECARLO模拟纳米SI晶粒
- 初始溅射粒子密度对烧蚀粒子密度和速度分布的影响被引量：4
- 2010年
- 采用蒙特-卡罗(Monte Carlo)模拟方法,研究了初始溅射粒子密度对其传输中的密度和速度分布以及环境气体密度分布的影响.结果表明,随着初始溅射粒子密度增大,烧蚀粒子和环境气体高密度峰的交叠区离开靶的最大距离减小,被衬底反弹后,距靶的最小距离减小,烧蚀粒子的速度分布随初始溅射粒子密度增大而变宽,当初始溅射粒子密度大于8.33×1025m-3时,出现速度劈裂现象.所得结论为进一步定量研究纳米晶粒的成核机理提供了基础.
- 丁学成傅广生梁伟华褚立志邓泽超王英龙
- 关键词：MONTECARLO模拟密度分布
- Ar环境下脉冲激光烧蚀粒子阻尼系数的空间分布被引量：1
- 2012年
- 在10 Pa的Ar环境气体中,采用脉冲激光烧蚀技术,分别在半径为2.0,2.5,3.0,3.5和4.0 cm的半圆环不同角度处的衬底上制备了一系列含有纳米晶粒的Si晶薄膜。使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和拉曼光谱仪对其表面形貌和微观结构进行分析表征。结果表明,纳米Si晶粒的平均尺寸和烧蚀粒子的阻尼系数均相对于羽辉轴向呈对称分布,并随着与羽辉轴向夹角的增大而减小;同时,随着衬底半径的增加,晶粒平均尺寸和阻尼系数均逐渐减小。
- 王英龙胡自强邓泽超翟小林褚立志丁学成傅广生
- 关键词：脉冲激光烧蚀阻尼系数
