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脉冲激光烧蚀制备纳米Si晶粒成核气压阈值及动力学研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O78[理学—晶体学]
  • 作者机构:[1]河北大学物理科学与技术学院,河北省光电信息材料重点实验室,保定071002
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划前期专项基金(批准号:2011CB612305); 国家自然科学基金(批准号:10774036); 河北省自然科学基金(批准号:E2008000631 E2011201134); 河北省教育厅科研基金(批准号:2009308)资助的课题
中文摘要:

采用脉冲激光烧蚀技术,在室温、低压Ar气条件下通过改变气体压强及靶与衬底间距,对纳米Si晶粒成核的气压阈值进行了研究.根据扫描电子显微镜图像、拉曼散射谱和X射线衍射谱对制备样品的表征结果,确定了在室温、激光能量密度为4J/cm2、靶与衬底间距为3cm条件下形成纳米Si晶粒的阈值气压为0.6Pa.结合流体力学模型和成核分区模型,对纳米晶粒的成核动力学过程进行了分析.通过Monte Carlo数值模拟,表明在气相成核过程中,烧蚀Si原子的温度和过饱和密度共同影响着纳米晶粒的成核.

英文摘要:

Si nano-crystal grains are prepared by pulsed laser ablation in low pressure Ar at room temperature through changing the gas pressure and the distance between target and substrate.The morphologies and compositions of samples are characterized by scanning electron microscopy images,Raman scattering spectra and X-ray diffraction spectra.The pressure threshold for Si grain formation is obtained to be 0.6 Pa at a laser fluence of 4 J/cm2,distance between target and substarate of 3 cm,and room temperature.Combining the fluid mechanics model and the nucleation division model,the dynamics process of nucleation is analyzed.The Monte Carlo simulation shows that the nucleation of nano-crystal grains is determined jointly by temperature and supersaturated density.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876