首页> 中文学位 >飞秒激光作用下铝掺杂纳米硅薄膜的超快动力学研究
【6h】

飞秒激光作用下铝掺杂纳米硅薄膜的超快动力学研究

代理获取

目录

1绪论

1.1引言

1.2纳米硅薄膜在生物领域的应用

1.3纳米硅薄膜超快动力学研究意义及方法

1.4半导体超快动力学研究进展

1.5本文研究内容

2铝掺杂纳米硅薄膜的制备

2.1纳米薄膜的常用制备方法

2.2磁控溅射法制备铝掺杂纳米硅薄膜

2.3磁控溅射法制备薄膜的影响因素

2.4铝掺杂纳米硅薄膜的制备及退火处理

2.5本章小结

3飞秒激光泵浦-探测瞬态反射率变化规律

3.1实验组成部分及光路系统的设计调试

3.2飞秒激光作用下的瞬态反射率变化研究

3.3本章小结

4单晶硅表面载流子的超快动力学过程分析

4.1半导体的超快动力学过程分析

4.2单晶硅表面载流子的超快动力学过程

4.3不同泵浦光能量作用下载流子超快动力学变化规律分析

4.4本章小结

5铝掺杂纳米硅薄膜表面载流子的超快动力学分析

5.1半导体硅薄膜掺杂

5.2本征半导体掺杂的意义

5.3铝掺杂对超快动力学过程的影响

5.4铝掺杂纳米硅薄膜与单晶硅表面载流子超快动力学对比分析

5.5本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

声明

展开▼

摘要

纳米技术与生物技术结合的日渐成熟,使得生物器件逐渐向高速化,小型化,大容量信息储存化的纳米生物器件方向发展。晶体硅被广泛应用于传统生物器件中,而纳米尺寸的硅薄膜由于其独特的结构及特性,可以很好的代替晶体硅应用于新型的纳米生物器件中实现更高速准确的响应。本文将利用磁控溅射法制备铝掺杂纳米尺寸硅薄膜,利用飞秒激光泵浦-探测技术对其表面载流子超快动力学进行研究。主要研究内容如下:
  (1)使用磁控溅射法制备铝掺杂纳米尺寸硅薄膜,利用 SGC-10薄膜测厚仪对其厚度进行测量。
  (2)利用飞秒激光泵浦-探测技术,采用不同能量的泵浦光对单晶硅及所制备的铝掺杂纳米尺寸硅薄膜进行其表面瞬态反射率变化进行探测。
  (3)结合实验数据将整个弛豫过程分为快弛豫和慢弛豫两个部分进行分析。采用双e指数模型对快弛豫和慢弛豫过程进行拟合并计算出快弛豫时间及双e指数系数C。分析快弛豫过程主要包括载流子-载流子散射及载流子-光学声子散射过程,而慢弛豫过程主要是载流子的复合和扩散过程,复合过程中俄歇复合占主导作用。建立扩散模型与实验数据进行拟合,验证了结论的正确性。
  (4)对比分析不同泵浦光能量作用下载流子超快动力学变化规律。得出随着泵浦光能量增加,初始载流子浓度变大,快弛豫的速率变大,快弛豫所占比例变大,快弛豫的时间变长,整个弛豫过程时间变短。
  (5)对比分析相同泵浦能量作用下铝掺杂纳米尺寸硅薄膜和单晶硅表面载流子的超快动力学过程,得出铝掺杂的纳米尺寸硅薄膜比单晶硅表面载流子弛豫过程更快且弛豫到达的最低点更接近于初始值。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号