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《荷電粒子束輻照作用下若干光學(xué)器件及半導(dǎo)體材料的微觀結(jié)構(gòu)和性能》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號旦3Q3UDC魚2Q密級公玨編號!Q2窆窆旦羔!Q5QQ3博士學(xué)位論文荷電粒子束輻照作用下若干光學(xué)器件及半導(dǎo)體材料的微觀結(jié)構(gòu)和性能指導(dǎo)教師差迭主教撞申請學(xué)位級別盟±專業(yè)名稱撾盤堂論文提交日期2Q!壘生壘月論文答辯日期2Q曼壘生魚旦三旦學(xué)位授予單位和日期望菱盤堂2014年6月評閱人ClassifiedIndex：UDC：Ph·D·Disserl：ationMicrostructureandpropertiesofsomespaceopticaldeviceandsemiconductormaterialsinducedbychargedpartical
2、beams●1●●lrraQlatlonByPengLvMajor：MaterialSciencesSupervisors：Prof．QingfengGuanJiangsuUniversity2014獨創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的內(nèi)容以外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果，也不包含為獲得江蘇大學(xué)或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。?一虢承緲2
3、014年6月3日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書江蘇大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)信息研究所、國家圖書館、中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)電子雜志社有權(quán)保留本人所送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子文檔，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致，允許論文被查閱和借閱，同時授權(quán)中國科學(xué)技術(shù)信息研究所將本論文編入《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》并向社會提供查詢，授權(quán)中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)電子雜志社將本論文編入《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》并向社會提供查詢。論文的公布(包括刊登)授權(quán)江蘇大學(xué)研究生處辦理。本學(xué)位論文屬于不保密團。^膏虬v，。。、斂日7久3孫月簽6
4、幣手師年教4導(dǎo)叫指2江蘇大學(xué)博士學(xué)位論文摘要本文對空間EUV望遠鏡中光學(xué)器件及半導(dǎo)體材料進行了荷電粒子束輻照效應(yīng)研究，利用光學(xué)顯微鏡(OM)，掃描電子顯微鏡(SEM)，原子力顯微鏡(AFM)，透射電子顯微鏡(TEM)，極紫外反射率計(EXRR)和光致發(fā)光光譜儀(PL)等多種表征及測試手段重點考察了輻照效應(yīng)對材料微觀結(jié)構(gòu)與物理性能的影響。在不同本底真空度下(6x10≤Torr,3x10。5Torr,and3x10。6Tort)制備“嫦娥三號”衛(wèi)星著陸器所攜帶的EUV相機d?Mo／Si多層膜反射鏡，并對多層膜的微觀結(jié)構(gòu)和物理性能進行檢測和分析。小角XRD結(jié)果顯
5、示，本底真空度越高，制備出的多層膜周期性越好；ExRR測量結(jié)果顯示：多層膜的反射率隨著本底真空度的升高，從1．93％升高至lJl6．63％。這主要是因為鍍膜機的本底真空度不夠高會引入雜質(zhì)氣體，02、N2等雜質(zhì)氣體會進入到膜層內(nèi)部，TEM照片顯示樣品出現(xiàn)斷開、彎曲等形貌，同時會導(dǎo)致Mo層和Si層相互擴散嚴(yán)重，增加了膜層界面粗糙度，從而導(dǎo)致反射率降低。Mo／Si多層膜高反射率的高低主要取決于Mo在(110)晶面上擇優(yōu)取向以及較低的界面粗糙度。過渡層是由于Mo層和Si層相互擴散引起的，Mo—on—Si層總是比Si．on—Mo層厚。在空間環(huán)境模擬裝置中對Mo／Si
6、多層膜反射鏡進行能量為100keV，劑量為6x1011／cm2和6x1013／cm2的質(zhì)子輻照實驗；利用蒙特．卡洛隨機統(tǒng)計法模擬100keV質(zhì)子及其輻照誘發(fā)的缺陷在多層膜內(nèi)的濃度分布；系統(tǒng)地分析了輻照誘發(fā)的各種微觀結(jié)構(gòu)缺陷的類型、尺寸、密度、分布等特征及演化規(guī)律；分析微觀缺陷對Mo／Si多層膜界面的元素擴散行為以及界面過渡層結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律，總結(jié)和建立微觀結(jié)構(gòu)與材料物理性能之間的關(guān)系。模擬輻照結(jié)果顯示，質(zhì)子輻照的過程中的能量損失貫穿整個樣品，但是主要集中在Mo／Si多層膜的末段，入射質(zhì)子在軌跡末端將其絕大部分能量傳遞給靶材原子(Mo原子和Si原子)，造成大量
7、離位原子和空位，產(chǎn)生晶格缺陷，在軌跡末端附近產(chǎn)生最大損傷，而Mo層中的缺陷明顯多于Si層；輻照后EXRR；湞t]試結(jié)果表明：質(zhì)子輻照導(dǎo)致Mo／Si多層膜反射鏡光學(xué)性能退化，反射率降低，中心波長紅移；質(zhì)子輻照對Mo／Si多層膜微觀結(jié)構(gòu)的影響是原子級的，通過輻照加劇了原子間的擴散導(dǎo)致納米厚度的膜層分布不均勻，在過渡層中形成了MoSi2(101)和M05Si3(310)的織構(gòu)，使得本身就存在的過渡荷電粒子束輻照作用下若干光學(xué)器件及半導(dǎo)體材料的微觀結(jié)構(gòu)和性能層微結(jié)構(gòu)發(fā)生巨大變化，最終導(dǎo)致光學(xué)性能的嚴(yán)重下降。采用強流脈沖電子束(HCPEB)裝置輻照單晶Si和單晶Ge
8、。HCPEB輻照單晶Si后表面形成大量彌散的火山坑狀的熔坑形貌，熔
