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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(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、分類(lèi)號(hào)旦3Q3UDC魚(yú)2Q密級(jí)公玨編號(hào)!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(qǐng)學(xué)位級(jí)別盟±專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)撾盤(pán)堂論文提交日期2Q!壘生壘月論文答辯日期2Q曼壘生魚(yú)旦三旦學(xué)位授予單位和日期望菱盤(pán)堂2014年6月評(píng)閱人ClassifiedIndex：UDC：Ph·D·Disserl：ationMicrostructureandpropertiesofsomespaceopticaldeviceandsemiconductormaterialsinducedbychargedpartical
2、beams●1●●lrraQlatlonByPengLvMajor：MaterialSciencesSupervisors：Prof．QingfengGuanJiangsuUniversity2014獨(dú)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(dú)立進(jìn)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(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果，也不包含為獲得江蘇大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)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(shū)江蘇大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所、國(guó)家圖書(shū)館、中國(guó)學(xué)術(shù)期刊(光盤(pán)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(shí)授權(quán)中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所將本論文編入《中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》并向社會(huì)提供查詢，授權(quán)中國(guó)學(xué)術(shù)期刊(光盤(pán)版)電子雜志社將本論文編入《中國(guó)優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》并向社會(huì)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(tuán)。^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(duì)空間EUV望遠(yuǎn)鏡中光學(xué)器件及半導(dǎo)體材料進(jìn)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(jì)(EXRR)和光致發(fā)光光譜儀(PL)等多種表征及測(cè)試手段重點(diǎn)考察了輻照效應(yīng)對(duì)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(hào)”衛(wèi)星著陸器所攜帶的EUV相機(jī)d?Mo／Si多層膜反射鏡，并對(duì)多層膜的微觀結(jié)構(gòu)和物理性能進(jìn)行檢測(cè)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(cè)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?yàn)殄兡C(jī)的本底真空度不夠高會(huì)引入雜質(zhì)氣體，02、N2等雜質(zhì)氣體會(huì)進(jìn)入到膜層內(nèi)部，TEM照片顯示樣品出現(xiàn)斷開(kāi)、彎曲等形貌，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致Mo層和Si層相互擴(kuò)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(guò)渡層是由于Mo層和Si層相互擴(kuò)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(duì)Mo／Si
6、多層膜反射鏡進(jìn)行能量為100keV，劑量為6x1011／cm2和6x1013／cm2的質(zhì)子輻照實(shí)驗(yàn)；利用蒙特．卡洛隨機(jī)統(tǒng)計(jì)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(lèi)型、尺寸、密度、分布等特征及演化規(guī)律；分析微觀缺陷對(duì)Mo／Si多層膜界面的元素?cái)U(kuò)散行為以及界面過(guò)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(guò)程中的能量損失貫穿整個(gè)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(zhǎng)紅移；質(zhì)子輻照對(duì)Mo／Si多層膜微觀結(jié)構(gòu)的影響是原子級(jí)的，通過(guò)輻照加劇了原子間的擴(kuò)散導(dǎo)致納米厚度的膜層分布不均勻，在過(guò)渡層中形成了MoSi2(101)和M05Si3(310)的織構(gòu)，使得本身就存在的過(guò)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(qiáng)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
