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激光干涉结晶法制备一维周期结构的纳米硅阵列
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:物理学报
  • 时间:0
  • 页码:4960-4965
  • 语言:中文
  • 分类:TN011[电子电信—物理电子学] TH744.3[机械工程—光学工程;机械工程—仪器科学与技术;机械工程—精密仪器及机械]
  • 作者机构:[1]南京大学物理系,固体微结构物理国家重点实验室,南京210093, [2]东京工业大学物理电子学系,日本东京152-8552
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:90301009,60571008,60471021)、国家重点基础研究发展规划(批准号:2006CB932202)资助的课题.感谢美国RutgersStateUniversity的蒋伟博士在光栅制备时所给予的帮助,同时感谢南京大学物理系朱健民教授在电子显微镜测量及分析时所给予的帮助和有益的讨论.
  • 相关项目:基于单电子效应的纳米硅逻辑运算器
中文摘要:

利用激光干涉结晶方法,采用周期为400nm的一维(1D)移相光栅掩模调制KrF准分子激光器的脉冲激光束斑的能量分布,在不同厚度的超薄氢化非晶硅(a-Si:H)膜内直接制备1D有序纳米硅(nc-Si)阵列.拉曼散射谱表明,样品上呈条状分布的受辐照区域发生晶化.原子力显微镜和透射电子显微镜测试结果表明:1D的nc-Si阵列的周期和移相光栅掩模一样.随着a-Si:H膜厚度从10nm降至4nm,通过控制激光的能量密度,每个周期中nc-Si条状分布区宽度可达到30nm.nc-Si条状分布区的高分辨电子显微镜照片显示出清晰的nc-Si晶格像.

英文摘要:

One-dimensional periodic nanocrystalline silicon(nc-Si) arrays were fabricated by laser interference crystallization combined with one-dimensional phase shifting grating mask(PSGM).The laser energy density irradiated on the surface of samples with different thicknesses of a-Si:H can be modulated by the PSGM with periodicity of 400 nm.Raman spectra confirmed the crystallization of the irradiated stripe-patterned area of the samples.The transmission electron microscopic and atomic force microscopic images demonstrate that the periodicity of one-dimensional nc-Si arrays is the same as that of the PSGM.And by controlling the laser energy density,a stripe width of 30 nm in each period was obtained as the thickness of a-Si:H decreased from 10 to 4 nm.The high resolution transmission electron microscope images show the clear crystalline lattice of nc-Si within the stripe patterns.

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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