CoSi2／Si结构中杂质离子注入及自对准硅化物MOS器件技术

研究了一种新型自对准硅化物ＭＯＳ晶体管制备技术，通过Ｃｏ／Ｓｉ固相反应在源漏区和栅电极表面形成一层自对准的低电阻率ＣｏＳｉ＿２薄膜，在ＣｏＳｉ＿２／Ｓｉ结构中进行杂质离子注入，用计算机模拟程序对离子注入杂质分布及损伤进行计算，选择适当的注入能量，使注入的杂质浓度峰值位于ＣｏＳｉ＿２／Ｓｉ界面附近，经快速退火，可获得界面载流子浓度较高、性能优良的增强型和耗尽型ＮＭＯＳ晶体管。该文还研究了注入在ＣｏＳｉ＿２／Ｓｉ结构中的杂质在不同的热处理条件下的分布变化，结果表明，磷在热处理过程中，存在向硅衬底较强的扩散趋势，而硼则明显不同。     

同时形成用于浅结器件的TiNxOy／TiSi2的热稳定性

用900℃15秒快速热退火使硅上钛膜在高纯NH_3中同时形成TiN_xO_y/TiSi_2双层结构.研究了TiN_xO_y作为Al的扩散势垒的有效性.结果表明,Al/TiN_xO_y/TiSi_2/Si接触系统直至550℃在N_2中烧结30分钟仍然具有良好的热稳定性.     

AS2^＋注入硅的辐射损伤和退火行为研究

本文研究了500keV As_2~ 和250keV As~ 注入单晶硅引起的辐射损伤及其退火行为.结果表明,As_2~ 注入比As~ 注入在硅中引入更大的辐射损伤;经快速热退火后,两类注入样品均能消除损伤,获得高的杂质替位率和电激活率;As_2~ 和As~ 注入样品的载流子浓度的分布有所不同,这是由于As_2~ 注入引入较大辐射损伤引起杂质的快速扩散所致.     

In/TiO_2/Si MOS制备及电学特性

利用直流磁控溅射技术在P型Si(100)衬底上制备了TiO_2薄膜,将制备好的TiO_2薄膜分别在700、800、900、1000、1100℃下空气中退火1 h.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、安捷伦半导体器件分析仪对薄膜样品进行表征.XRD测试结果表明:原样品为锐钛矿相结构,随着退火温度的升高,样品由锐钛矿相结构逐渐转变为金红石相结构,而经900、1000、1100℃退火后样品为金红石相结构,且退火后样品的晶粒尺寸明显增大;电学性能测试表明:退火后的TiO_2薄膜样品构成的MOS器件漏电流密度很小,即制备的TiO_2薄膜样品在MOS器件制备与应用领域有很好的前景.     

硅全离子注入的GaAs双栅MESFET

本文研究了硅全离子注入的平面型GaAs双栅MESFET.有源层注入条件为110ke V、3.5×10¹²cm^-2,接触层注入条件为50keV、8×10¹²cm^-2,退火条件为800℃30分钟.FET的铝栅1.5×300μm,Au-Ge-Ni为欧姆接触.     

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.     

溶胶-凝胶法制备CoFe2O4/SiO2复合薄膜

以硝酸盐和正硅酸乙酯为原料利用溶胶-凝胶旋涂法在硅基片上制备了CoFe2O4/SiO2复合薄膜.用X射线衍射仪、扫描探针显微镜和振动样品磁强计对样品的结构和磁性进行了研究.结果表明,经700 ℃退火处理的薄膜样品中CoFe2O4的晶粒尺寸为6 nm,样品的矫顽力和饱和磁化强度随着环境温度的降低逐渐增大.     

硅与反应溅射二氧化硅界面特性的研究

本文对反应溅射SiO₂薄膜作了红外光谱研究,发现反应溅射法所获得的SiO₂薄膜中,硅与氧的反应并不完全.我们认为这是造成它与硅之间界面态密度升高的原因之一.为了改善Si与反应溅射SiO₂薄膜的界面特性,将溅射在硅片上的SiO₂薄膜,在含CCl₄的气氛中于950℃温度下进行氧化与退火处理.结果使Si-SiO₂的界面特性大大改善,对于n型(100)晶向的硅片其界面态密度下降到5.3×10¹⁰cm^-2·V^-1.以此SiO₂薄膜作为栅,成功地制出了MOS场效应晶体管.     

金属杂质在硅中的分凝及其在器件工艺中的应用

以金属杂质在硅中的分凝作为磷吸除的机理,以金为例,计算金在磷掺杂区和本征硅区的分凝系数,其结果和实验结果一致:硅器件工艺中适当低温的最终分凝退火能获得较佳的吸除效果.作者将该分凝退火技术用于光电探测器的制备中,获得了低于10pA/mm~2的暗电流值.该技术也适用于降低一般硅器件的结反向漏电流.经磷吸除后硅材料产生寿命值的提高也作了介绍.     

用传输线等效电路模型分析pn结

本文以精确的传输线等效电路模型为基础分析了掺有深能级杂质的pn结,根据各种工作状态下pn结导电机理的特点,对模型作了修正,提出了相应的计算机分析程序的算法,分别对掺铂和金的pn结进行了计算.程序所用的输入为pn结的杂质分布、复合中心的SRH系数和几何参数,输出该pn结交、直流特性及其载流子分布等内部信息,实验结果表明模拟和实测符合得比较好.     

掺杂多晶n-TiO2光阳极光谱响应的扩展

用热氧化法将钛片在空气中于650~700℃加热3小时后可制得掺杂多晶n-TiO₂金红石型薄膜光阳极.钛片先用掺杂元素的硝酸盐正丁醇溶液浸涂,然后在氢气流中活化.掺杂元素分别为Al、Y、Cr、Fe、Zn、Cd、La、Ce、Nd、La-Cr及Y-Cr.同时掺入La-Cr或Y-Cr可以达到既能提高其量子效率又可扩展其光谱响应至可见光区的目的.其中以TiO₂/Y-Cr的效果最佳.本文用d-能带解释了扩展光谱响应的机理.     

酒精敏感元件的研制

气敏元件是六十年代初中期开始研制和发展起来的.目前薄膜型气敏元件具有迅速发展的趋势,因为它具有制作方便,灵敏度高等特点。     

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.     

应用于超大规模集成电路的新材料WSi2的快速热退火形成

用喇曼散射、扫描电镜、转靶X射线衍射、俄歇电子能谱和电阻率的测量研究了共溅射W-Si薄膜经真空15秒快速热退火后形成WSi_2的行为.在331和450cm~(-1)处有两个WSi_2的特征喇曼峰.随着快速热退火温度的升高,WSi_2的晶化不断增强.发现WSi_2中伴有W_5Si_3相存在,但其行为仍显示为WSi_2的特征.     

Co-Ni-NiFe2O4金属陶瓷的制备及抗氧化性研究

采用传统的粉末冶金技术及真空固相烧结的方法，制备出了Co-Ni-NiFe2O4金属陶瓷惰性阳极材料，通过研究确定了制备NiFe2O4粉体及真空固相烧结Co-Ni-NiFe2O4金属陶瓷的合理工艺．实验表明：Co-Ni-NiFe2O4金属陶瓷在960℃条件下的氧化动力学曲线近似符合抛物线规律，NiFe2O4含量越多，试样的抗氧化性越强；并且在高温氧化后，氧化膜在生长过程中产生明显的择优取向．     

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.     

Co／Ti／Si三元薄膜固相反应外延CoSi2过程实验研究

ＣｏＳｉ２是近年亚被活跃研究的一种微电子导电薄膜材料，采用Ｃｏ／Ｔｉ双层及ＴｉＮ／Ｃｏ／Ｔｉ多层结构，通过不同热处理工艺，可以形成ＣｏＳｉ２／Ｓｉ异质外延结构。通过ＸＲＤ，ＡＥＳ，ＲＢＳ，四探针等测试，研究了ＣｏＳｉ２外延生长时，Ｃｏ，Ｔｉ，Ｓｉ，Ｏ原子的互扩散过程，阐述了Ｔｉ在些过程中的重要作用。