导读:本文包含了氢钝化论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:碳化硅,氢钝化表面,第一性原理计算,点缺陷
氢钝化论文文献综述
李媛媛[1]（2017）在《氢钝化4H-SiC（0001）表面本征点缺陷及其吸附金属（Ag、Mo）后的结构与电子性质理论研究》一文中研究指出碳化硅(SiC)是一种物理化学性质优良、应用前景广阔的的宽禁带半导体材料。无论是作为结构材料还是功能材料,SiC表面的结构及其相应的物理化学性质对其在诸多领域的应用至关重要,特别是氢钝化的4H-SiC(0001)表面,由于其在新一代电子器件以及二维纳米薄膜制备领域独特的优势,对其表面的微观结构、状态以及物理化学性质进行原子尺度的深入探索显得尤为重要。本研究基于第一性原理计算,从原子尺度系统研究了七种代表性的点缺陷(包括ISi、IC、VSi、VC、CSi、SiC、CSiSiC)对氢钝化的4H-SiC(0001)表面结构的影响,并系统考察了这几类表面缺陷与两种常用表面改性金属原子(Ag、Mo)之间的相互吸附作用以及对表面电子能带结构的影响。具体内容和结论如下:首先,我们计算了位于氢钝化4H-SiC(0001)面的七种点缺陷的形成能和微观结构,细致考察了以上点缺陷随着深度变化对近邻晶格变形的影响程度,并分析晶格变形与形成能之间的关系,从而系统比较以上缺陷分别在4H-SiC体相、理想(0001)表面和氢钝化(0001)表面的形成能大小关系及相应的热力学稳定性。此外,我们分别研究了晶胞大小、化学势对点缺陷形成能的影响,并根据形成能大小估算了这些缺陷的在不同温度下的热力学浓度。结果表明,填隙缺陷的结构在氢钝化面是不稳定的。除了碳填隙缺陷和碳空位缺陷,其他缺陷的形成能随层数的增加而增加。而且除反位缺陷,其他缺陷的形成能比体内缺陷的形成能低,但是比理想表面的形成能高。其次,通过计算结合能,我们比较了氢钝化4H-SiC(0001)表面不同点缺陷对两种金属原子(Ag、Mo)吸附性强弱,并结合二次差分电荷密度对其相互作用下的电荷转移及成键情况进行了细致的表征分析,揭示了其相互作用强弱差异的主要原因,同时在理论上解释了SiC表面金属离子注入后,其表面金属化以及表面润湿性提高的微观物理机制。计算结果表明,与无缺陷的氢钝化表面相比,带有悬挂键的点缺陷(如空位、填隙原子)能够显着提高对Ag(Mo)的吸附性能。其最高吸附性能提高比例分别高达4150%(238.1%)。另外,通过电子能带和态密度计算,我们分析比较了点缺陷以及吸附金属原子对氢钝化4H-SiC(0001)表面的电子性质的影响。结果显示,对(0001)表面进行氢钝化能够消除理想表面的附加能级,使得导带底和价带顶上移。表面点缺陷以及吸附的金属能够在禁带区域引入附加能级,其中以深能级为主。金属Ag(Mo)的吸附能够增加体系的磁矩,并且吸附Mo引入的附加能级数目多于Ag。(本文来源于《江苏大学》期刊2017-04-01）
陈娟[2]（2016）在《氢钝化对Ⅲ-Ⅴ族氮化物量子点电子结构的影响》一文中研究指出在半导体纳米结构和薄膜表面的理论研究中,赝氢经常被用来钝化表面的悬挂键.众所周知,由于量子限制效应,半导体纳米结构有着比体材料更大的带隙.本文基于密度泛函理论,研究了氢钝化对氮化物量子点电子结构的影响,并详细比较了真氢钝化和赝氢钝化的区别.我们构建了氢钝化的AlN,GaN,InN闪锌矿和纤锌矿两种结构的量子点模型,基于密度泛函理论的广义梯度近似方法,计算了体材料、裸量子点、真氢及赝氢钝化量子点的带隙.经过比较和分析所得结果发现,与体材料相比,赝氢钝化增大了量子点的带隙,但真氢钝化有所不同：对于宽带隙材料,量子点带隙反而可能会变窄.另外,我们发现,随着Ⅲ-Ⅴ族氮化物半导体共价性的增加,真氢和赝氢钝化的量子点带隙之间的差异会变小.这一结果大大增加了纳米半导体性质的可调性.(本文来源于《内蒙古大学》期刊2016-05-05）
郑燕,李云,王新占,刘建苹,张瑜[3]（2015）在《氢钝化对低温沉积nc-SiO_x/SiO_2多层薄膜发光特性影响机制研究》一文中研究指出采用等离子体增强化学气相沉积技术实现了nc-SiO_x/SiO_2多层结构薄膜在220℃的低温沉积,并对其450℃N_2+H_2形成气体退火前后的微结构及其发光特性进行了研究。结果表明,直接沉积的纳米硅多层薄膜未观察到较明显的室温发光,而形成气体退火后样品出现峰值位于780 nm附近较强的光致发光,归因于活性氢能有效钝化纳米硅表面悬键,提高了材料的发光强度。结合瞬态发光谱分析,采用量子限制-发光中心模型可以合理解释纳米硅多层结构的发光特性。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2015年12期）
姚洋洋[4]（2015）在《单晶硅表面氢钝化时效性及其对摩擦学性能的影响》一文中研究指出单晶硅作为典型的半导体材料,目前已被广泛应用于微机电系统以及微纳加工领域。然而,伴随着器械尺度的不断微型化,由表面力引起的黏着及摩擦问题,不仅成为制约微机电系统可靠服役的关键因素,而且对微纳器件的加工质量产生严重的影响。因此,如何实现单晶硅表面的抗黏减摩设计受到越来越多的关注。表面氢钝化作为单晶硅表面化学改性的一种常见方法,因其操作简单,适应性强,目前己广泛应用于集成电路清洗、硅基太阳能电池制造等领域。然而,由于氧化作用等的影响,单晶硅氢钝化表面的斥水性能会逐渐退化,因此有必要系统研究表面氧化对单晶硅氢钝化时效性的影响机制。据此,本文首先通过研究单晶硅氢钝化表面的水接触角及化学成分随放置时间的变化规律,揭示了不同放置环境对氢钝化表面时效性的影响机制。在此基础上,进一步研究了氢钝化时效性对单晶硅表面黏着及摩擦的影响规律。最后,基于单晶硅表面的自然氧化层,提出了一种单晶硅表面小线宽结构的纳米加工方法。本论文的主要研究结果及创新点如下：1.揭示了放置环境对单晶硅表面氢钝化时效性的影响机制。单晶硅氢钝化表面的水接触角在大气、纯水和酒精环境下随放置时间的增加均逐渐降低,其中水环境下的变化程度尤为剧烈,大气环境次之,酒精溶液中变化最小。表面化学成分检测结果显示,单晶硅表面氧含量随着放置时间的增加而不断升高,其中水环境下氧含量上升最为明显,酒精溶液氧含量变化微弱。因此,酒精溶液能在一定程度上抑制单晶硅表面的氧化反应,从而延长单晶硅氢钝化表面的时效性。2.探明了不同放置环境下氢钝化时效性对单晶硅表面黏着和摩擦的影响规律。随着放置时间的增加,叁种环境下氢钝化表面的黏着力和摩擦力均呈现上升趋势。但由于受到表面氧化程度和表面斥水性不同的影响,酒精溶液环境下黏着力和摩擦力随放置时间的增加变化较小；大气和水环境下变化较为剧烈,且相比之下水环境下对黏着和摩擦的影响更为显着。因此,单晶硅存放在酒精溶液中有利于降低其表面的黏着和摩擦。3.提出一种单晶硅表面小线宽纳米结构的加工方法。基于小曲率半径氮化硅探针对单晶硅表面(含自然氧化层)的刻划结合后续选择性刻蚀,可以实现单晶硅表面的小线宽纳米结构加工。研究表明,摩擦化学作用下氮化硅探针刻划导致表面氧化层去除后暴露出硅基体,而KOH溶液选择性刻蚀硅基体导致沟槽深度进一步加深。因此,前期的探针刻划载荷和循环刻划次数以及刻蚀时间均会对纳米沟槽的线宽及深度产生一定的影响。为了保证单晶硅表面的加工质量,最佳刻蚀时间大约为7 min。(本文来源于《西南交通大学》期刊2015-05-01）
乔忠良,张晶,芦鹏,李辉,李特[5]（2013）在《高亮度大功率宽条形半导体激光器腔面氮氢钝化研究》一文中研究指出提升宽条形半导体激光器腔面抗光学灾变(COD)能力,改善宽条形半导体激光器的输出工作特性,一直是高亮度大功率宽条形半导体激光器器件工艺研究的核心。基于氮氢混合气体的等离子体反应钝化原理,通过AlN高效导热薄膜作为腔面钝化保护层,实现器件最大输出功率提高达66.7%;连续电流工作时,3.5W功率输出的情况下,其千小时退化率小于0.73%。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2013年12期）
杨圣超,白春会[6]（2013）在《过氧化氢钝化电化学机理及应用》一文中研究指出钝化作为电站锅炉化学清洗的最后一道工序,对锅炉化学清洗效果起着至关重要的作用。钝化工艺包括过氧化氢钝化、EDTA充氧钝化、丙酮肟钝化、联氨钝化、亚硝酸钠钝化等工艺,在电站锅炉化学清洗中应用较多的是亚硝酸钠钝化、联氨钝化和过氧化氢钝化等方式。过氧化氢钝化具有钝化效果好、钝化膜致密、废液易于处理等优点。介绍了过氧化氢钝化的原理,讨论了影响过氧化氢钝化效果的因素,实例表明过氧化氢钝化取得了良好效果。(本文来源于《山东电力技术》期刊2013年06期）
王海波[7]（2011）在《SiC表面的氢钝化》一文中研究指出本文在对比SiC和Si结构差别的基础上,总结了当今现在比较流行的氢钝化工艺,如沸水、沸氟化氢、氢气退火、等离子体处理等,并简要介绍了各自工艺的特点和不足。(本文来源于《科技资讯》期刊2011年23期）
赵祥富[8]（2011）在《SOI纳米薄膜表面/界面氢钝化后的电学特性研究》一文中研究指出绝缘体上的硅(silicon-on-insulator, SOI)纳米薄膜因其大表体比,具有体材料所不易呈现的特殊物理性质。例如,SOI纳米薄膜对表面/界面状态的变化反应极其灵敏,可表现在其电导率的显着改变上。纳米薄膜的这种灵敏性,在基于纳米薄膜制造的生物或化学传感器领域有着潜在的广泛应用。因此,研究纳米薄膜表面/界面状态的变化对其在诸如电导率方面的影响有着非常重要实际应用价值,也有助于从原子尺度上进一步理解半导体纳米体系中表面/界面状况的变化对其电荷输运影响的复杂难题。在改变SOI纳米薄膜表面/界面状况的各种处理方法中,氢钝化处理是其中最简单易行的处理方法之一,目前主要有氢氟酸(HF)浸没氢钝化处理和真空氢钝化(VH)处理两种表面钝化处理,以及Forming gas热退火界面钝化处理。表面/界面的氢钝化处理对在基于SOl纳米薄膜的半导体器件的制造和性能改善中起着重要作用,已被广泛研究过,但很少有人把这些氢钝化方法综合起来进行比较研究。本文正是做了这方面的研究工作,对表面具有自然氧化层的SOI纳米薄膜分别进行氢氟酸浸没氢钝化表面处理、真空氢钝化表面处理和Forming gas(5%H2in N2)热退火界面氢钝化处理,运用van der Pauw方法测量表面电阻(简称面阻),辅以X射线光电子能谱(XPS)测量,以揭示纳米薄膜表面/界面状况的变化对其电导率的影响,取得的主要研究结果如下：1.对于顶层硅厚为220nm表面具有自然氧化层的SOl纳米薄膜(220nmSOI)进行氢氟酸表面浸没处理,其面阻由107Ω/□降到105Ω/□,降幅约两个数量级,且随氢氟酸浓度的升高而降低,这揭示了氢氟酸浸没处理后在表面留下的F离子,对改善纳米薄膜的电导率起着重要作用。但随着表面逐渐氧化,面阻逐渐增加,并最终还原到处理前的阻值。SOl纳米薄膜经氢氟酸浸没氢钝化处理,再经去离子水漂洗,其面阻大于未经去离子水漂洗过的样品，且漂洗时间越长,阻值越高,这是因为漂洗时间越长,在样品表面聚集越多的OH根离子,而OH根离子对表面氧化起着重要的作用。所有这皯结果与XPS观测到的结果一致。2.真空氢钝化处理能使SOl纳米薄膜表面纯氢钝化。对表面具有自然氧化层的220nmSOI和28nmSOI分别进行真空氢钝化处理和氢氟酸浸没氢钝化处理,发现真空表面氢钝化处理使相同厚度的SOl纳米薄膜的面阻下降的数量级,比氢氟酸表面浸没氢钝化处理要低一个数量级,这说明不同表面处理带来的表面组份的差异,可以通过纳米薄膜的不同面阻改变量显着反应出来。研究还发现,无论氢氟酸表面浸没氢钝化处理或真空表面氢钝化处理,对较薄纳米薄膜的电导率改善的效果要显着些。另外通过观测两种表面处理后的28nmSOI纳米薄膜面阻随时间变化曲线的曲率,发现氢氟酸表面浸没氢钝化处理过的样品表面氧化速率开始较慢后来较快。这些结果也都能在XPS观测到结果中得到证实。通过比较两种氢表面钝化处理对28nmSOI纳米薄膜表面氧化速率的大小,可以得知真空氢钝化处理后的样品,其表面需要更长时间才能还原到自然氧化层程度,因而真空氢钝化处理能起到更好的表面钝化效果；此外,发现F离子对氢氟酸处理后的SOl纳米薄膜表面的最终氧化效果不起决定作用。3.对77nm Unibond SOI和89nm SIMOX SOI进行Forming gas热退火处理,观察到两种SOI纳米薄膜的面阻都下降了,但在同等Forming gas热退火处理条件下,89nm SIMOX SOI面阻下降得更多。改变Forming gas热退火处理时间或温度,对89nm SIMOX SOI纳米薄膜进一步研究发现,在界面硅原子悬挂键未饱和之前,电导率的改善与Forming gas热退火处理实验条件有着密切关系：相同温度下,热退火处理时间越长,电导率改善越明显；相等的热退火时间,高温热退火处理比低温热退火处理对电导率的改善要显着些。(本文来源于《南京大学》期刊2011-05-20）
李玉山[9]（2010）在《铟吸附氢钝化Si(100)表面的结构和稳定性研究》一文中研究指出采用第一性原理理论研究了In吸附氢钝化的Si(100)面的结构和稳定性.对In原子吸附结构的计算表明不同的重构表面其吸附结构也是不同的:In在H/Si(100)-(2×1)面的吸附能高于In在H/Si(100)-(1×1)面的吸附能;由于氢原子对硅表面的钝化作用,使得In在Si衬底的外延生长被破坏,In原子易在衬底表面形成团簇.对In原子是否会向衬底扩散并与H原子发生交换的研究结果表明:In原子吸附于H/Si(100)表面比与H原子发生交换具有更稳定的能量.因此,在平衡条件下,In原子不会与H原子发生交换.(本文来源于《江西师范大学学报(自然科学版)》期刊2010年06期）
张秀丽,郜明文,杨妮,王应高,李贺全[10]（2009）在《锅炉酸洗过氧化氢钝化工艺的电化学实验研究》一文中研究指出采用线性极化电阻技术和交流阻抗技术研究了锅炉水冷管材在过氧化氢溶液钝化条件下的电化学特征,结合SEM电子扫描技术对不同钝化条件下的钝化膜成膜形貌进行观察测量.实验结果表明,在柠檬酸漂洗后采用过氧化氢钝化的过程中,当过氧化氢的质量分数为0.1%,溶液pH为9.5,亚铁离子的质量浓度为100 mg.L-1且氯离子的质量浓度低于50 mg.L-1时钝化效果最好,钝化膜成膜形貌较为完整,管材抵抗外界腐蚀的能力最强.(本文来源于《北京科技大学学报》期刊2009年09期）
氢钝化论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
在半导体纳米结构和薄膜表面的理论研究中,赝氢经常被用来钝化表面的悬挂键.众所周知,由于量子限制效应,半导体纳米结构有着比体材料更大的带隙.本文基于密度泛函理论,研究了氢钝化对氮化物量子点电子结构的影响,并详细比较了真氢钝化和赝氢钝化的区别.我们构建了氢钝化的AlN,GaN,InN闪锌矿和纤锌矿两种结构的量子点模型,基于密度泛函理论的广义梯度近似方法,计算了体材料、裸量子点、真氢及赝氢钝化量子点的带隙.经过比较和分析所得结果发现,与体材料相比,赝氢钝化增大了量子点的带隙,但真氢钝化有所不同：对于宽带隙材料,量子点带隙反而可能会变窄.另外,我们发现,随着Ⅲ-Ⅴ族氮化物半导体共价性的增加,真氢和赝氢钝化的量子点带隙之间的差异会变小.这一结果大大增加了纳米半导体性质的可调性.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
氢钝化论文参考文献
[1].李媛媛.氢钝化4H-SiC（0001）表面本征点缺陷及其吸附金属（Ag、Mo）后的结构与电子性质理论研究[D].江苏大学.2017
[2].陈娟.氢钝化对Ⅲ-Ⅴ族氮化物量子点电子结构的影响[D].内蒙古大学.2016
[3].郑燕,李云,王新占,刘建苹,张瑜.氢钝化对低温沉积nc-SiO_x/SiO_2多层薄膜发光特性影响机制研究[J].人工晶体学报.2015
[4].姚洋洋.单晶硅表面氢钝化时效性及其对摩擦学性能的影响[D].西南交通大学.2015
[5].乔忠良,张晶,芦鹏,李辉,李特.高亮度大功率宽条形半导体激光器腔面氮氢钝化研究[J].激光与光电子学进展.2013
[6].杨圣超,白春会.过氧化氢钝化电化学机理及应用[J].山东电力技术.2013
[7].王海波.SiC表面的氢钝化[J].科技资讯.2011
[8].赵祥富.SOI纳米薄膜表面/界面氢钝化后的电学特性研究[D].南京大学.2011
[9].李玉山.铟吸附氢钝化Si(100)表面的结构和稳定性研究[J].江西师范大学学报(自然科学版).2010
[10].张秀丽,郜明文,杨妮,王应高,李贺全.锅炉酸洗过氧化氢钝化工艺的电化学实验研究[J].北京科技大学学报.2009