李曉那

1990,9 大連理工大學 大連理工大學

個人簡歷 1997,4 ~ 現在 大連理工大學三束材料改性國家重點實驗室 工作
1990,9 ~ 1994,7 大連理工大學 材料工程系金屬材料專業 攻讀學士學位
1994,9 ~ 1997,4 大連理工大學 材料工程系金屬材料專業 攻讀碩士學位
1998,3 ~ 2001,10 大連理工大學 材料工程系材料物理與化學專業 在職攻讀博士學位
2002,11 ~2003,11 法國南錫礦業學院 LSG2M實驗室 博士後

研究領域

beta-FeSi2是一種很有前途的新型半導體材料[1],具有0.85~0.89 eV的直接帶隙,與矽器件工藝相匹配,這對於基於矽材料的現代微電子工業十分重要。beta-FeSi2所對應的特徵波段是光纖通信中的最重要波段,有利於同新型光電器件和光纖的結合。因此beta-FeSi2在國際上一直得到廣泛關注。
本人從92年開始,進行了離子注入法合成FeSi2相和[NixFe(1-x)]Si2相及電子顯微結構分析工作,依託三束材料改性國家重點實驗室製備樣品,在中國科學院北京電子顯微鏡實驗室進行結構分析工作,熟練掌握了各種電鏡分析技術,如高分辨、能譜、會聚束衍射等,出色地完成了金屬矽化物薄膜和埋層的電鏡研究。
採用離子注入法合成包括Fe-Si在內的多種金屬矽化物表面薄膜和埋層,96年開始將工作的重點轉移到beta-FeSi2光電薄膜的研究上,99年本課題組獲國家自然科學基金委的資助,研究晶界理論指導下的鐵矽半導體膜的製備。基金的研究中我們首創選擇C作為摻雜元素,利用離子注入技術,得到了界面平直、厚度均一的高質量b-Fe(Si,C)2矽化物多晶薄膜;光學吸收實驗證實,C離子的引入對b-FeSi2層的直接帶隙寬度(Egd值)沒有產生本質影響。同時大量微結構分析證實,由於b-FeSi2/Si晶界取向關係複雜,膜基界面常存在多種不同取向關係。套用晶界取向理論,對b-FeSi2/Si取向關係進行了計算,得出了最佳取向在(100)b//(100)Si,[010]b//[011]Si附近,從理論上證實了膜基間要通過在取向關係附近的微量旋轉來進一步平衡失配,所以界面容易形成台階和位錯。通過計算更證實了多種不同取向關係相互之間無明顯的生長優勢;另外,b-FeSi2具有的偽四方結構和Si具有的面心立方結構使得薄膜中常存在大量的孿晶,複雜的取向關係加孿晶使得製備b-FeSi2單晶薄膜存在本質困難。在2003年的國際材聯年會,特地設立的矽化物半導體材料分會上,我們做了邀請報告,講述了晶界理論指導下的C摻雜beta-FeSi2薄膜的研究成果。

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