溶胶-凝胶法制备的BaTiO3薄膜表面态

用溶胶-凝胶法和快速退火工艺在SiO₂/Si(111)基片上生长了钙钛矿结构BaTiO₃薄膜.用X射线光电子能谱技术(XPS)和角分辨X射线光电子能谱技术(ARXPS)研究了薄膜的表面化学态以及最顶层的原子种类和分布状况,结果显示在热处理过程中薄膜表面形成一层富含BaO的非计量钛氧化物层,并且钡-钛原子浓度比随着探测深度的增大而逐渐减小.     

硅片直接键合机理研究

提出硅片直接键合(SDB)的下列机理:热氧化硅表面的悬挂键在常温下与羟基因形成化学键.两个镜面平整表面互相重合,原子互相以范德瓦斯力互相吸引.在200-400℃,两表面吸附之羟基互相作用形成键合界面的硅醇键.温度高于800℃,硅醇键间发生显著化学聚合反应,形成硅氧键及水.水分子高温下扩散入体内与硅氧化,使键合强度增大,并使键合界面处空洞形成局部真空,有利于空洞消失.水扩散系数随温度而指数增大,在1050℃附近有一转折点,扩散系数增加速率显著减慢.由以上键合机理确定了优化的两阶段键合工艺,制得3英寸直接键合硅片.成功地利用SOI/SDB衬底制备了1-3μm CMOS器件,典型的电子和空穴沟道迁移率为680cm²/V·sec及320cm²/V·sec.     

SOCl2和CF4在光纤MCVD过程中脱氢反应的平衡计算

计算了O₂-H₂O-CH₄-SOCl₂-SiO₂和O₂-H₂O-CH₄-CF₄-SiO₂系统与CVDSiO₂光纤有关组成的多相平衡,给出在1073~2573K温度下沉积SiO₂内的平衡羟基浓度并讨论了SOCl₂与CF₄添加剂在MCVD过程中的脱氢作用.     

几种各向异性对氧化铁Hc的影响

本文对粉状颗粒和连续薄膜在γ-Fe₂O₃与Fe₃O₄之间的相变中矫顽力H_c的变化进行了讨论.无论在氧化中或还原中,球状颗粒和连续薄膜H_c的增加主要是应力各向异性引起的;而针状颗粒H_c的降低则是受到与颗粒尺寸变化相联系的形状各向异性的影响.     

溅射压强对WSe2纳米薄膜形貌及光电性能的影响

采用射频（RF）磁控溅射技术在Si（100）衬底上制备WSe₂纳米薄膜，研究在不同制备压强（2.0、2.5、3.0 Pa）下WSe₂纳米薄膜的形貌及光电性质变化.采用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）、光致发光谱（PL）、霍尔效应等测试对薄膜样品进行基本性质表征.SEM测试结果表明：溅射压强的改变对薄膜形貌有显著影响，随着压强的增加“蠕虫”状结构更加明显.进一步研究WSe₂的生长取向，XRD测试结果表明WSe₂薄膜在（008）晶面优先生长，证明压强的不同会改变WSe₂的晶体结构，提高其结晶性和光吸收特性.此外电学性能测试表明，WSe₂纳米薄膜的载流子浓度和霍尔系数可以通过改变压强来调节.体现了磁控溅射技术制备的WSe₂具有可控性好，易于重复等优点，在构建多功能WSe₂器件领域中具有很好的应用前景.     

TCNQ-离子自由基金属盐的电开关现象

从31种TCNQ离子自由基盐的粉末压片中,观察到Li-TCNQ、Mn(TCNQ)₂·3H₂O、Cu-TCNQ、Cu(TCNQ)₂、Zn(TCNQ)₂·xH₂O和Ag-TCNQ有电开关效应.粉末压片的直径是5或8mm,厚度300-600μm,片的两面分别蒸镀Cu和Al电极.电压超过阈值5-8 V时,伏安特性出现突变,电阻值突然下降,从10⁴-10⁵Ω降至10²-10³Ω.高阻态(关态)与低阻态(开态)的电阻比值约几十到几千.     

夹杂物诱导晶内铁素体形核物理模拟研究

用物理模拟法研究了夹杂物MnS、Al₂O₃和Al₂O₃·Mns在晶内铁素体形核过程中的作用;用数字式金相显微镜观察了夹杂物界面附近区域的金相显微组织变化;用电子探针分析仪对夹杂物界面附近微区的化学成分进行了分析.研究结果表明:MnS、Al₂O₃和Al₂O₃·MnS不能使夹杂物与金属界面附近微区的化学成分发生变化,但MnS与Al₂O₃·MnS具有诱导晶内铁素体形核的能力,Al₂O₃不具有诱导晶内铁素体形核的能力;在氧、硫复合物Al₂O₃·MnS中,夹杂物表面的物质Mns在晶内铁素体形核过程中起着重要作用.     

Co与掺杂Si固相反应形成CoSi2接触pn结及反应过程中As的行为研究

研究经扩散或离子注入掺B、P、As的硅表面上形成自对准CoSi_2薄膜接触和pn结技术.采用离子束溅射Co膜和Co/Si快速热处理(RTP)固相反应形成CoSi_2薄膜.在掺杂Si上形成CoSi_2薄膜以后,薄层电阻可下降一个数量级.对AS离子注入样品中,研究了不同硅片热处理工艺对As在Co/Si反应过程中再分布的影响.实验结果表明,对于CoSi_2形成之前杂质先经激活退火的硅样品,As在Co/Si固相反应过程中发生显著的“雪犁”效应,而在CoSi_2形成之前未经激活退火的样品,在杂质激活和Co/Si固相反应共退火过程中,As的行为则有明显不同.扩展电阻和电学测试表明,用这两种不同热处理工艺,在CoSi_2/Si界面处均可获得较高的载流子浓度,形成的CoSi_2接触pn结具有良好的二极管I-V特性,其反向漏电流明显小于对比实验的Al/Si接触pn结.     

硅基多层无机驻极体薄膜中平均电荷重心和密度的确定

报道通过表面电位测量和C V分析来确定硅基多层无机驻极体薄膜中平均电荷重心及电荷密度的方法.它包括两个非破坏性的测量首先,通过补偿法测量驻极体薄膜自由面的表面电位,然后在样品表面蒸镀金属电极,形成MIS结构,进行电容电压(C V)测试,由此得到驻极体薄膜和硅界面的电位.电荷重心和电荷密度可通过计算得出.同时利用这一方法确定了硅基Si3N4/SiO2双层驻极体薄膜中的平均电荷重心,发现电荷重心强烈地依赖于电晕充电以后的老化温度,经过400℃下老化20min,常温正电晕充电驻极体的电荷重心已从近自由面迁移至Si3N4和SiO2界面附近.     

石墨烯/PC6/石墨烯异质结输运性质第一性原理研究

自石墨烯成功制备以来,二维碳基材料的研究受到了广泛关注,可期待克服硅基场效应管中出现的短沟道效应.采用密度泛函理论和非平衡态格林函数相结合的第一性原理方法,研究了石墨烯/PC₆/石墨烯异质结输运特性.研究发现金属的石墨烯与半导体的PC₆之间为肖特基接触,形成的势垒为0.15 eV.在非平衡态下,电流随电压增大,呈非线性增加特性.在较小的偏压下,可获得较大的开路电流.     

一种提高SOS膜结晶质量的新途径

这是一种提高SOS膜结晶质量的新方法.这种方法包括三步:1)在蓝宝石衬底上先用电子束蒸发薄无定形硅保护层.2)然后在氢气中进行退火处理.3)再用通常CVD方法在带薄硅层上外延生长所需厚度(0.6~0.8μm)的SOS膜.对所得SOS膜进行电子衍射、Nomarski相衬干涉显微镜表面观察、载流子浓度测量和光吸收研究表明:SOS膜质量完好,光吸收因子F_A ≤ 140×10⁶cm^-2,抑制了自掺杂,载流子浓度不超过1×10¹³cm^-3.     

N/P硅外延片的少子扩散长度测量

本文提出了用N/P硅外延片的结光电压光谱响应确定N/P硅外延片中少子扩散长度的方法.导出了入射光强1和结光电压V、光吸收系数a的理论关系,其中包含了外延层和衬底少子扩散长度的信息.     

掺硅的砷化镓体晶体的若干特性

近年来,对砷化镓光电器件的研究结果表明,用作衬底的砷化镓晶体,以掺Si材料为佳.与掺Te和掺Sn的相比,它的发光输出量大,晶体完整性较好,因而受到广泛的重视.目前对掺Si晶体的研究,在研制无位错单晶生长的同时,对晶体的性质和微结构也进行了不少的工作^[1-4].但对掺Si后的晶体中,由于杂质及缺陷的相互作用而引起晶体特性的变化,尚未见有系统的报道.     

干燥HCl对热氧化生长SiO2的影响

采用干燥的HCl气体,作为HCl热氧化的气体源,制成铝膜MOS结构,其固定氧化物电荷几乎为零,界面陷阱密度低于1×10¹⁰陷阱/厘米²-电子伏特,对于人为的异常高的(大约3×10¹³离子/厘米²)可动钠离子沾污,仍具有99.5%以上的钝化效率.讨论了达到这些性能的原因.     

光截止法中透光因子的解析式及其与碲镉汞组分的关系

本文导出光截止法中透光因子的解析式,它们分别适用于短波和长波.这些表式被用于实验测量并证明对改善精度和测量速度是很有用的.根据这些表式,获得精度为10^-5的3000个数值的表,进而得到碲镉汞组分x和透光因子F的一个有用的精确到2×10^-4的解析式.     

PVC膜铬(Ⅵ)离子敏感半导体器件的研究

铬离子敏感半导体器件,简称为Cr⁶⁺-ISFET.这种器件是以离子缔合物为活性物质,由于这种材料种类很多,容易制造,并可利用三元络合物来测定高价金属离子,测量一些有机离子,包括表面活性剂,药物、生物碱、浮选药剂和糖精等,这就为离子敏感半导体器件开辟了一个新的应用领域.     

二氟一氯甲烷的激光裂解

从CF₂HCl裂解制备C₂F₄已有很久历史.七十年代以来不少作者从热分解^[1]、分子束技术^[2]、以及多光子解离^[3~7]等方面对反应机理作了详尽的研究.本文利用连续CO₂激光为热源,研究了CF₂HCl的非均相反应机理.     

砷化铟中的剩余施主和高纯砷化铟晶体的生长Ⅱ.高纯砷化铟晶体生长及热处理对电学性质的影响

用特别处理的石英舟生长纯度InAs晶体,不仅避免了Si沾污,而且能克服沾舟的困难.晶体的电学性质μ₇₇在54000~60000 cm²/V·s之间,最高达68800 cm²/V·s,n₇₇在1.5~2.0×10¹⁶cm^-3范围,比一般石英舟生长的为好.用它作GaInAs气相外延的源,也能得到较好结果.     

改进的水平梯度凝固法生长无位错掺硅的砷化镓单晶

本文提出具有准双抛物线温度分布的水平梯度凝固法生长GaAs晶体.利用此法成功地生长了取向〈111〉B和〈211〉B的掺Si无位错GaAs单晶.晶体在生长过程中,生长界面微凸,与生长方向近乎垂直,表明生长区热对称性良好,从而避免了沿用的水平Bridgman法的一些弊端.文中对该法的其它一些工艺特点也作了详尽的论述.此外,认为掺Si降低位错密度的作用,可能与形成的Si_GaV_Ga络合物与位错的交互作用有关.