降低半绝缘GaAs单晶片亮点缺陷的热处理工艺研究

GaAs单晶材料已成为一种重要的微电子和光电子基础材料,应用广泛。为了降低半绝缘砷化镓单晶片表面的亮点缺陷,对砷化镓晶片在不同温度和不同砷蒸汽压条件下进行了热处理,研究了热处理对砷化镓中砷的存在形式转换的影响及其机理。     

水平定向凝固法合成砷化镓多晶

采用水平定向凝固法合成砷化镓多晶,定向凝固炉分为3个温区,砷单质在低温区(约630℃)升华,通过中温区后在高温区(1 250~1 255℃)与镓逐渐化合为砷化镓多晶.石英变形、砷端杂质、多晶表面氧化以及多晶尾端富镓是合成砷化镓多晶过程中易出现的宏观缺陷.通过对原料配方设计、砷蒸气压控制以及炉子降温程序设计等进行优化,成功获得了完整性好且电学性能指标优异的砷化镓多晶.多晶的迁移率在4 800~5 400cm2/(V·s),载流子浓度为1015~1016 cm-3量级,完全满足砷化镓单晶制备要求.     

环境湿度对VGF法半绝缘砷化镓单晶备料生长的影响研究

利用垂直梯度冷凝法生长半绝缘砷化镓单晶的环境是一个密闭的真空系统,但是在备料过程中不可避免要受到周围环境的影响。通过除湿设备对环境除湿,分别在湿度为40%,±5%,和60%,±5%,时,使用等质量的多晶料、掺杂剂等材料进行备料实验研究。结果表明,环境湿度较大时备料,VGF生长出的半绝缘砷化镓单晶表面有凹坑甚至沟道,影响单晶直径,而备料系统中适当的含水量有助于生长过程的掺杂,当环境湿度较大时备料反而会降低砷化镓晶体生长时掺杂C的浓度,进而降低其半绝缘性能。     

射频功率对MgO掺杂镓锌氧化物薄膜性能的影响（英文）

采用磁控溅射技术制备了MgO掺杂镓锌氧化物薄膜样品,通过X射线衍射(XRD)、电阻率、载流子浓度和Hall迁移率测试分析,研究了射频功率对薄膜样品微观结构和电学特性的影响.实验结果表明,所有样品均为六角纤锌矿结构并具有明显的c轴择优取向生长特点,其微观结构和电学特性与射频功率密切相关.当射频功率为125 W时,所制备薄膜的晶粒尺寸最大为52.1 nm、张应力最小为0.082 GPa、电阻率最低为1.54×10~(-3)Ω·cm、载流子浓度最大为5.26×10~(20)cm~(-3)、Hall迁移率最高为7.41 cm~2·V~(-1)·s~(-1),具有最优的结晶性质和电学性能.     

霍尔效应测试的系统误差分析

使用霍尔效应测试薄膜样品的电学性质,可获得样品的电阻率、有效载流子浓度、迁移率等性质;但由于计算公式及仪表测试精度的影响,测试得到的结果存在无法避免的误差。该文分析了范德保法测试和霍尔效应测试由于计算公式和测试仪表精度产生的系统误差,由此获知测试结果的误差。     

体积比对砷化镓单晶质量的影响

砷化镓是一种新型的无机材料,由于其本身具有许多优良的特性,在微波和某些光学方面的应用都显示出优点,所以受到国内外广泛的重视。制备砷化镓单晶所涉及的许多有关反应条件,影响单晶质量的因素及反应机理的问题还远没有弄清。根据国内外工作,水平布里吉曼法制备砷化镓单晶,其主要缺点是在制备过程中严重引起硅沾污。近几年来,针对这一问题,国内外均将二温区的水平布里吉曼法发展成三温区法,从而较为理想地克服了硅沾污的现象。我们参照了兄弟单位的有关经验,改装了三温区炉(其结构与温度分布见文献5),并用该炉作了体积比对砷化镓单品质量的影响的条件实验。     

“太空材料之母”

<正>砷化镓是一种很有发展潜力的新型半导体材料。在地面上进行砷化镓单晶生长时,由于地球引力等原因,会造成难以克服的杂质玷污问题。而在太空中,摆脱了重力影响因素,则会有利单晶生长。然而,由于空间能源有限和技术复杂,加上砷化镓的     

2013-26 科技期刊亮点

提出新并五苯单晶生长方法国家纳米科学中心江潮通过实验和理论模型系统研究了并五苯有机小分子薄膜初始生长层形貌结构对有机薄膜晶体管器件电学性能的影响。研究人员提出单层薄膜二维晶粒边界模型,揭示了初始生长层晶粒大小对晶体管器件载流子迁移率及栅极偏压下阈值电压移动量的影响。同时,通过理论拟合计算得出有机晶体管器件结构在现有实验条件     

热处理对直流磁控溅射ITO薄膜光电学性质的影响

利用直流磁控溅射在石英衬底上沉积透明导电的掺锡氧化铟（ITO）薄膜，在相同条件下制备了两种不同溅射时间（30、10min）的样品，样品在400℃的大气中进行1h退火处理．利用分光光度计测量薄膜的正入射透射光谱，并拟合透射光谱得到薄膜的折射率、消光系数及厚度；用Van der Pauw方法测量薄膜电学性质，包括载流子浓度、载流子迁移率和电阻率．实验结果显示退火处理对ITO薄膜的光学、电学性质有重要影响，退火样品在可见光区域的透过率明显提高，且光学吸收边向长波方向移动；然而，退火前薄膜的电学性能更好．     

半绝缘GaAs中的双极扩散长度

分析了半绝缘（ Ｓ Ｉ） Ｇａ Ａｓ 表面光伏的特点和公式．用表面光伏方法测量了不同砷压热处理 Ｓ Ｉ Ｇａ Ａｓ 单晶的双极扩散长度,用 １．１ μｍ 红外吸收法测量 Ｅ Ｌ２ 浓度,并对测量结果作了分析和讨论．指出双极扩散长度 Ｌａ 是反映 Ｓ Ｉ Ｇａ Ａｓ 质量的一个重要电学参数．     

氧对a—Si：H的性质的影响

使用N_2O作为掺杂剂将氧掺入GD a——Si∶H中,研究了氧对a—Si∶H的电学和光学性质的影响。结果表明,氧的加入使电导率降低,电导激活能和光学带隙增大,电子迁移率下降,隙态密度增大。     

砷化镓结型激光器研制过程中的观察和测量

一、用红外反射光谱测量砷化镓外延层的自由载流子浓度。 高掺杂GaAs单晶的红外反射率R表现出一反常色散,如图1:     

熔体生长CdTe单晶性质的研究

本文叙述了从熔体生长CdTe单晶的方法,并对生长的单晶中存在的主要结构缺陷进行了显微观察。用霍尔系数及电导率测量的方法研究了单晶的电学性质。由光电导光谱得到的室温本征吸收峰为1.46 eV,低温本征吸收峰为1.51eV.     

坩埚下降法生长红外砷化镓晶体的研究

利用坩埚下降法生长红外砷化镓晶体,坩埚下降炉控温1 260℃,晶体以2.5mm/h速度在温度梯度为10℃/cm的条件下结晶生长.PBN坩埚外壁黏附有气相自发成核、尺寸为1~3mm的砷化镓单晶颗粒.生长的砷化镓晶体直径约50.8mm,总长约140mm.晶体头部放肩阶段存在异相成核,尾部出现多晶.截断后获得的砷化镓单晶长约100mm,成晶率达70%.砷化镓单晶结晶质量良好,头尾平均位错密度分别为868cm-2和1 436cm-2,电阻率达107Ω·cm量级.砷化镓单晶整体红外透过率约为55%,接近最高理论透过率55.8%.满足工业界使用要求.     

多晶硅电导特性(Ⅰ)

多晶硅的电学特性远比单晶硅复杂。不同作者,如seto和Kamins,关于迁移率与掺杂浓度关系的实验结果是互不一致的。本文认为他们的理论和实验只在一定范围内成立。作者预计迁移率与掺杂浓度关系曲线在中等掺杂浓度范围内应有一个极小值;而在高浓度方面则应存在一个极大值,并且计算了它们所对应的掺杂浓度及其与晶粒大小的关系。     

砷化镓材料技术发展及需求

介绍了HB、LEC、FEC、VCZ、VB、VGF砷化镓单晶炉及生长技术,分析了各种生长技术的优缺点及发展趋势。HB砷化镓多晶合成和单晶生长可以同时完成,生长温度梯度小、位错小、应力小;其缺点为不易生长半绝缘砷化镓单晶材料。LEC法生长过程可见,成晶情况可控,可生长大尺寸、长单晶;其缺点是晶体温度梯度大、位错密度高、应力高、晶体等径控制差。VB/VGF法生长出的单晶位错密度和残留应力比LEC法低,晶体等径好,适合规模生产;其缺点在于容易产生双晶、线性缺陷和花晶,过于依赖生长系统重复性和稳定性。     

掺铝氧化锌薄膜的光电性能

采用直流磁控溅射技术,以氧化锌铝陶瓷靶为靶材,在玻璃衬底上制备掺铝氧化锌薄膜,研究不同工艺参数对薄膜组织结构、光学性质和电学性质的影响。从薄膜的结构、载流子浓度和迁移率等方面分析掺铝氧化锌薄膜的透射率和电阻率的变化机理。研究结果表明:掺铝氧化锌薄膜具有六角纤锌矿结构且呈c轴择优取向,晶粒垂直于衬底方向柱状生长,衬底温度和氧分压对薄膜的电阻率和透射率具有很大影响。在衬底温度为200℃、氧气与氩气的分压比为1%时,薄膜具有最优电阻率和平均透射率,分别达到1.13×10-3Ω.cm和86.5%。     

Cz法大型砷化镓单品生长中熔体流动和传热

采用低雷诺数κ-ε模型，计算分析了Cz法大型砷化镓单晶生长中熔体内的热量、动量输运特性。结果表明：适当的坩埚旋转能有效抑制晶体旋转产生的对流和浮力对流，增大晶体转速能使晶体／熔体界面附近等温线更加平直，适当的坩埚、晶体转速匹配能够抑止晶体／熔体界面附近的温度波动，热毛细力对强烈熔体流动的影响可以忽略不计，但对较弱的熔体流动影响较大。文中还给出了较为适宜的坩埚、晶体转速匹配方式。研究结果为生长高质量大型砷化镓单晶提供了有重要价值的数值依据。     

基于LabVIEW平台的霍尔效应测试系统设计

霍尔效应在半导体材料电学性能的检测中具有重要的应用。通过对材料的测试可以得到材料的载流子浓度、迁移率、导电类型等基本参数。为了满足本科实验教学课程中开设综合性实验的要求,针对霍尔效应测试仪测试样品种类受限的问题,在吉时利仪表和电磁铁硬件的基础上基于Lab VIEW平台设计了霍尔效应测试系统。实测结果表明所设计的霍尔效应测试系统可以满足低阻和高阻半导体材料的基本电学性能测试的要求,适应半导体材料的发展,丰富了综合实验的内容,提高了学生的综合能力和创新意识。     

高温热处理PAN基CF时硼的促进石墨化作用

研究了热处理温度,Ｈ３ＢＯ３溶液质量浓度和ＣＦ在Ｈ３ＢＯ３溶液中的浸泡时间等因素对ＰＡＮ基ＣＦ力学性能和电学性能的影响。并通过考察加和未添加Ｈ２ＢＯ３的ＣＦ分别经高温石墨化热处理后在结构和性能上的差异,对硼在ＰＡＮ基ＣＦ高温热处理时的促进石墨化作用进行了初步探讨。