SIPOS／Si结构的界面特性

采用红外吸收光谱分析了ＳＩＰＯＳ薄膜中Ｓｉ－Ｏ键的结构，对比了热退火、快速灯光退火对ＳＩＰＯ中Ｓｉ－Ｏ键结构的影响，并结合ＳＩＰＯ／Ｓｉ结构的Ｃ－Ｖ，Ｉ－Ｖ测试结果，对其界面特性进行了分析。     

在不同热氧化条件下SiO2—Si结构的电子辐射效应研究

利用２ＭＶ电子静电加速器,研究了热氧化工艺与ＳｉＯ２－Ｓｉ结构的电子辐射效应和辐射损伤机制。结果表明,高能电子辐照ＳｉＯ２－Ｓｉ结构引起的ＭＯＳ电容平带电压漂移ΔＶｆｂ与ＳｉＯ２膜厚ｄｏｘ＾２成正比。由Ｐ型硅为衬底或掺氯氧化的ＳｉＯ２－Ｓｉ结构对电子辐射较敏感;而由磷处理或干Ｎ２热退火的ＳｉＯ２－Ｓｉ结构能有效地降低对电子辐射的敏感性。     

MFS和MFOS结构的C－V特性研究

采用ＳＯＬ－ＧＥＬ方法分别在Ｓｉ和含有ＳｉＯ２的衬底上制备出ＰＺＴ铁电薄膜，并获得了ＭＦＳ和ＭＦＯＳ结构．利用ＭＯＳ结构常用的Ｃ－Ｖ特性分析方法，对ＭＦＳ和ＭＦＯＳ结构进行了高频Ｃ－Ｖ特性测试分析，研究了Ｆ／（Ｏ）Ｓ的界面特性，结果表明，金属／ＰＺＴ／ＳｉＯ２／Ｓｉ的ＭＦＯＳ结构具有较低的界面态，可实现极化存储，并可望制成铁电场效应晶体管．     

MFS和MFOS结构的C—V特性研究

采用ＳＯＬ－ＧＥＬ方法分别在Ｓｉ和含有ＳｉＯ２的衬底上制备出ＰＺＴ铁电薄膜，并获得了ＭＦＳ和ＭＦＯＳ结构。利用ＭＯＳ结构常用的Ｃ－Ｖ特性分析方法，对ＭＦＳ和ＭＦＯＳ结构进行了高频Ｃ－Ｖ特性测试分析，研究了Ｆ／（Ｏ）Ｓ的界面特性，结果表明，金属／ＰＺＴ／ＳｉＯ２／Ｓｉ的ＭＦＯＳ结构具有较低的界面态，可实现极化存储，并可望制成铁电场效应晶体管。     

低压MOCVD法生长GaAs／Si单晶膜及膜的特性研究

本文通过低压ＭＯＣＶＤ方法，采用改进的两步法工艺，即基片表面的高温处理一生长过渡层－退火－外延生长－退火工艺，在向［０１１］方向偏３°的Ｓｉ（１００）衬底上生长了ＧａＡｓ膜，并对外延膜进行了Ｘ射线衍射，喇曼散射和光致发光分析．发现Ｘ射线衍射曲线光滑尖锐，无杂峰，（４００）峰的摇摆曲线很锐，喇曼散射谱中ＴＯ峰与ＬＯ峰的强度比ｌＴＯ／ｌＬＯ很小，光致发光谱的半峰宽只有１２．４ｍｅＶ，说明在Ｓｉ上异质外延的ＧａＡｓ单晶膜具有相当好的质量．     

PECVD法低温制备富氮的SiOxNy栅介质膜及其特性

在ＰＥＣＶＤ法低温制备优质薄膜技术中，改变衬底温度、反应室气压、混合气体组份，过以用退火致密工艺，制备富氮的ＳｉＯｘＮｙ栅介质膜样品，采用准静态Ｃ－Ｖ和高频Ｃ－Ｖ特性测试，俄歇电子能谱分析、椭偏谱仪检测，Ｉ－Ｖ特性测试，研究了该薄膜的电学、光学特性；探讨多种工艺制备条件对膜特性的影响，同时给出了制备该膜最优化工艺条件。经测定，用这种工艺条件制成膜的特性参数已中接近热生长ＳｉＯ２栅介质膜的水平。     

低温射频氧等离子体氧化SiO2／Si界面陷阱的DLTS研究

对温度５００℃、ＲＦ氧等离子体氧化生长的ＳｉＯ２形成的ＭＯＳ结构进行了ＤＬＴＳ测量。应用能量分辨ＤＬＴＳ模型对这种高密度界面陷阱的特性进行了分析和计算。结果表明界面电子陷阱在禁带上半部的密度为３～８×１０＾１２ｅＶ＾－１ｃｍ＾－２；俘获截面σｎ（Ｅ）约为１０＾－１８ｃｍ＾２数量级。结合准静态Ｃ－Ｖ测量研究了后退火对陷阱的影响，经４００℃／３０分钟、Ｎ２气氛热退火可使陷阱密度降为１～２×１０＾１１ｅ     

制备PZT薄膜的Sol—Gel工艺研究

比较了Ｓｏｌ－Ｇｅｌ工艺制备ＰＺＴ薄膜的两种热处理过程成膜情况和对ＰＺＴ／Ｓｉ结构的影响，其中，低温烘烤、快速升温、高温退火的热处理方式有利于钙钛矿相成相。但ＰＺＴ薄膜完成全过程退火后难以进行图形加工。对含有ＳｉＯ２的Ｓｉ衬底上的情况分析表明ＳｉＯ２有改善界面特性的作用。     

真空紫外光直接光化学气相沉积SiO2界面特性的研究

通过ＭＯＳ结构Ｃ－Ｖ特性曲线和Ｃ－Ｖ特性滞后曲线，对不同淀积条件下的ＳｉＯ２－Ｓｉ界面特性进行了研究，并与热氧化法和ＰＥＣＶＤ法生长的ＳｉＯ２膜界面进行了比较，结果表明，在不同工艺条件下，其界面电荷密度有所不同，与热氧生长膜的界面电荷密度相近，比ＰＥＣＶＤ膜的界面电荷密度稍低，且其界面基本上呈现负电荷中心，根据俄歇电子能谱的结果，对其界面负电荷的形成作了定性的解释。     

真空紫外光直接光化学汽相沉积SiO_2界面特性的研究

通过ＭＯＳ结构Ｃ－Ｖ特性曲线和Ｃ－Ｖ特性滞后曲线，对不同淀积条件下的ＳｉＯ２－Ｓｉ界面特性进行了研究，并与热氧化法和ＰＥＣＶＤ法生长的ＳｉＯ２腹界面进行了比较．结果表明：在不同工艺条件下，其界面电荷密度有所不同，与热氧化生长膜的界面电荷密度相近，比ＰＥＣＶＤ膜的界面电荷密度稍低，且其界面基本上呈现负电荷中心．根据俄联电子能谱的结果，对其界面负电荷的形成作了定性的解释．     

SIPOS-Si界面应力研究

本文用激光光学方法测量半绝缘多晶硅(SIPOS)一硅的界面应力,以研究SIPOS-Si界面结构及界面应力的物理机理。对于氧含量在10～35%的SIPOS薄膜的SIPOS-Si界面应力,我们发现界面应力与氧含量有明显的关系,一般说随氧含量的增加而减小,并且由张应力变为压应力。此外,界面应力还与薄膜的淀积工艺有关;如:温度、淀积速率等。将样品进行高温退火,由于界面应力的热效应将使界面应力显著减少,并转变为压应力。这是高温热处理使SIPOS薄膜再结构的结果。     

SIPOS-Si界面应力研究

本文用激光光学方法测量半绝缘多晶硅(SIPOS)一硅的界面应力,以研究SIPOS-Si界面结构及界面应力的物理机理。对于氧含量在10～35％的SIPOS薄膜的SIPOS-Si界面应力,我们发现界面应力与氧含量有明显的关系,一般说随氧含量的增加而减小,并且由张应力变为压应力。此外,界面应力还与薄膜的淀积工艺有关;如:温度、淀积速率等。将样品进行高温退火,由于界面应力的热效应将使界面应力显著减少,并转变为压应力。这是高温热处理使SIPOS薄膜再结构的结果。     

功率半导体器件终端SIPOS/PI复合钝化结构研究

本文采用直流辉光放电法在台面功率半导体器件上生长SIPOS钝化膜.研究结果表明,SIPOS钝化的功率器件性能要好于聚酰亚胺钝化的功率器件,可以有效地提高功率器件的可靠性.基于此提出了SIPOS/PI复合钝化结构来改善台面功率半导体器件的表面特性.     

直流磁控溅射制备透明导电ZAO薄膜退火处理时间的研究

为改进太阳能薄膜材料制备工艺,利用直流磁控溅射方法,在较高氩气压强——12.7 Pa下制备出透明导电掺铝ZnO(ZAO)薄膜,并对其进行退火处理时间的研究。与其他研究者不同,利用较高压强也制备出高性能ZAO薄膜,并且可以利用退火处理改善薄膜的晶体结构、内应力、表面形貌以及光电性能。薄膜的电阻率随着退火时间的增加而降低,从原位沉积时的3.5×10-3Ω.cm,下降到1.9×10-3Ω.cm;薄膜的平均透光率增加到80%以上,光谱吸收边发生蓝移。结果表明,退火2 h,ZAO性能改善最优。     

射频共溅射SiC薄膜的制备和特性研究

用射频共射复合靶技术和Ｎ２气保护下高温退火的后处理方法,在Ｓｉ衬底上制备出了碳化硅薄膜,通过傅里叶变换红外光谱、室温光致发光谱、电阻率－温度关系谱、Ｘ射线光电子谱等测量手段,研究了淀积膜和不同温度退火薄膜的结构、电学和光致发光等性质。     

锗/硅量子点形貌随退火温度的变化与电学特性研究

研究了锗(Ge)量子点薄膜表面形貌随退火温度的变化及其相应的电学特性。以锗烷为主要反应气体,应用等离子增强化学气相沉积法(PECVD)在300℃温度、p-硅(100)基片上沉积了锗量子点薄膜,然后分别在400℃、500℃、600℃温度下退火。应用原子力显微镜(AFM)系统地观察了锗量子点薄膜的二维、三维图像,发现原位生长的锗量子点尺寸起伏大、薄膜表面比较粗糙。退火后,锗量子点分布趋于均匀,并且随退火温度的升高,量子点呈一定的取向排列,表面变得平整。通过电流-电压(I-V)和电容-电压(C-V)测试,发现锗量子点薄膜具有良好的电学特性。随退火温度的升高,电流、电容显著增大,漏电流减小,说明退火后,锗量子点薄膜晶界和粗糙度减小,使样品的表面、界面特性更好。     

ITO退火膜的光学和电学特性

对不同氧流量下用直流磁控溅射法制备的ITO薄膜进行退火处理,并对退火后ITO薄膜的光电特性进行分析．结果表明,N2气氛下退火可以改善ITO薄膜的结晶性,同时使ITO薄膜质量得到优化,并显著提高ITO薄膜的透明性和电导性．     

退火条件对氧化钒薄膜电学性能的影响

文中采用射频反应溅射法制备氧化钒薄膜,并用三段式控温退火炉对薄膜进行快速升降温退火处理.文中重点就退火条件对氧化钒薄膜的电学性能的影响进行了研究.研究结果表明:退火时间和退火温度均对薄膜电学性能有较大影响,考虑到氧化钒薄膜热敏性能要求,兼顾微测辐射热计制备工艺(即微电子机械系统(简称MEMS)工艺)要求,退火时间约1～...     

磁控溅射沉积Cu-W薄膜的结构及性能

 以磁控溅射制备W原子数分数为2.1%~53.1%的Cu-W薄膜,用EDX、XRD、TEM、SEM、显微硬度计和四探针电阻仪对薄膜成分、结构和性能进行表征,研究薄膜中W含量的变化对薄膜结构及性能的影响.结果表明,Cu-W薄膜呈纳米晶结构,含x=2.1%~16.2%W的Cu-W膜中存在W在Cu中的铜基fcc Cu(W) 非平衡亚稳过饱和固溶体,Cu-36.0%W膜中存在fcc铜基和bcc钨基双相固溶体,含x=48.7%~53.1%W的Cu-W膜则存在Cu在W中的钨基bcc W(Cu)亚稳过饱和固溶体.具两相结构的Cu-36%W薄膜的显微硬度最大,而Cu-W膜电导率则随W含量上升而持续降低.400 ℃退火1 h后,Cu-W薄膜发生基体相晶粒长大,硬度降低,但电导率提高.Cu-W薄膜在退火后结构和性能变化的主要原因是退火中基体相晶粒发生了长大.     

退火对非晶Al2O3高k栅介质薄膜特性的影响

利用射频反应溅射方法制备了Al2O3非晶薄膜,用椭圆偏振仪获得了薄膜的厚度,用高频C-V和变频C-V及J-V测量了薄膜的电学特性,用X射线以衍射(XRD)检测了薄膜的结构,用原子力显微镜(AFM)观察了薄膜的表面形貌.实验得到了电学特性优异的薄膜样品,对薄膜的退火研究发现,氮气低温退火使Al2O3薄膜的介电常数得到了提高并使漏电流特性得到了改善.可以认为,氮气退火消除了薄膜中原有的缺陷,并使得薄膜更加致密是主要的原因,而过高温度的退火会导致氧化铝中少量的氧的损失,从而导致了氧化铝层中固定电荷密度的增大,进而出现了大的平带电压.XRD显示样品的非晶特性非常稳定,AFM显示薄膜表面非常平整,能够满足大规模集成电路短期的发展需要.