MeV硅离子注入砷化镓的两步快退火

报道使用两步快退火(RTA)工艺对MeV Si~+注入的〈100〉取向SI-GaAs样品进行热处理。2 MeV,2×10~(14)cm~(-2)Si注入的GaAs样品,经低温(350～450℃),长时间(20～30 s)退火和高温(970～1050℃),短时间(1～2s)退火,使注入区晶格恢复好,二次缺陷密度大大降低,电特性得到明显改善。激活率达到了30％,迁移率为2400～2 515cm~2·V~(-1)·s~(-1),薄层电阻为42～46Ω。根据点缺陷和杂质原子的相互作用,结合载流子浓度分布的特点,对半绝缘砷化镓中MeV注入硅原子的激活机理进行了讨论。     

MeV硅,氧离子注入SI—GaAs形成相互隔离的双导电层

用Mev的硅、氧离子注入SI-GaAs形成了相互隔离的N-SI-N双导电层结构.6 MeV的Si离子注入半绝缘的GaAs,在950℃5s条件下进行快速退火,可以得到最佳电特性,在表面下2.8μm深处形成n~+深埋层.采用双能量的硅离子注入半绝缘GaAs:6 MeV(1×10~(14)cm~(-2))+80 key(5×10~(13)cm~(-2)),在950℃5s退火,然后用1.2MeV的氧离子注入该样品,注量为10~(10)～10~(11)cm~(-2)时,形成了上、下相互隔离的双导电层,隔离击穿电压为10～20V,该结构在600℃以下是稳定的.     

高剂量的~(40)Ar~+离子注入硅热退火行为的研究

用沟道—卢瑟福背散射技术(RBS)研宄了能量为50 KeV,剂量为3.8×10~(16)/cm~2和1.9×10~(16)/cm~2的~(40)Ar~+离子注入(111)硅衬底中的恒温等时热退火行为。结果表明,离子注入层中Ar 原子的扩散和释放以及非晶硅层的再结晶行为明显地依赖于~(40)Ar~+离子的注入剂量和退火温度。注入剂量为3.8×10~(16)/cm~2的样品,当退火温度为700℃时,表面层硅的密度明显减小,退火温度为750℃时,注入层中的大部分Ar 发生外扩散并从样品表面释放。注入剂量为1.9×10~(16)/cm~2的样品,退火过程中没有发现衬底硅表面密度的变化,而且当退火温度为900℃时,残留在注入层中的Ar 仍旧比较多。最后对这些现象进行了讨论和解释。     

MBE-GaAs/Si的背散射沟道分析

对 MBE-GaAs/Si 进行离子注入和退火.GaAs 外延层的厚度为0.9-2.0μm.Si离子的注入能量及剂量分别为1.2-2.8MeV,l×10~(14)-7×10~(15).cm~(-2).退火采用红外瞬态退火(850℃,15s)及白光退火(1050℃,8s).背散射沟道分析采用4.2MeV~7Li.实验表明,注入结合退火是改善 GaAs 外延层晶体质量的一种有效方法.注入剂量过大,由于正化学配比遭到破坏,外延生长终止.     

后注Ar^＋对高能注P^＋硅中二次缺陷的影响

用剖面的电子显微术(XTEM)研究了后注Ar~+对高能注P~+硅中二次缺陷的影响。结果表明,后注Ar~+像后注Si~+一样能够减少高能注P~+硅中的二次缺陷。但这种效果与退火过程密切相关,退火应该在后注Ar~+之后,而不是在其之前。实验还发现,在适当退火条件下,后注Ar~+产生的新二次缺陷比后注Si~+产生的要少一些。物理机制分析认为,后注Ar~+减少二次缺陷的物理机制与后注Si~+的是相似的。     

四探针研究N~+注入Si的退火特性

本文用四探针法测量了在不同剂量和不同能量下的N~+注入Si后的薄层电阻率及其退火效应,结果表明,N~+注入Si的退火特性曲线为“W”形,曲线中的两个波谷是两个好的退火区:其中间的波峰是逆退火区,在退火温度为1080℃附近时,当注入剂量为1×10~(14)N~+/cm~2,注入能量为170kev和注入剂量为5×10~(14)N~+/cm~2注入能量为160 kev时,薄层电阻率都有急剧增大的趋势,最后,本文对上述这些实验结果进行了初步的分析和讨论。     

离子束轰击硅橡胶表面键合状态的研究

本文研究了医用硅橡胶材料被离子束轰击后,其表面浸润性,白蛋白吸附性的变化,硅橡胶样品分别在40,60,80,100keV能量下注入N~+和A_r~+,注入剂量范围为2×10~(12)×10~(17)cm~(-2)。注入后的样品测量了水接触角和白蛋白吸附量。结果表明:随注入剂量的增加,表面水接触角从86°降低到59°。表面白蛋白的吸附量从16μg/cm~2增长到32μg/cm~2。用傅立叶变换衰减全反射红外光谱[FT—IR—ATR]研究了注入后表面键合状态,发现离子束打断了一些表面化学键,形成了一些新的自由基。扫描电子显微镜观察到注入前后表面形貌的变化。     

吡咯等离子体聚合膜及其注I~+层的复数折射率计算

以能量20keV、剂量1×10~(16)Ⅰ~(+)·cm~(-2)的Ⅰ~+离子束,辐照吡咯等离子体聚合膜,此表面注Ⅰ~(+)层的电导率可提高11个量级.从光的反射和透射谱(频率范围:紫外——可见光——近红外),应用传递矩阵方法,求得原始膜和注Ⅰ~+层的复数折射率,并在此光学研究的基础上,获取其能量损失函数的信息.     

全离子注入在双极集成电路中的应用

本文研究了用全离子注入控制双极集成电路中晶体管电参数的一些基本条件。研究了磷注入发射区的条件:注入能量为50KeV,注入剂量为4×10~(16)/cm~2。退火条件为940℃,20分钟,氮气保护,基区采用二次硼叠加注入:浅硼注入和深硼注入。浅硼注入能量为60KeV,注入剂量为8×10~3/cm~2。深硼注入能量分别为120KeV、140KeV、160KeV、180KeV,注入剂量均为5×10~(13)/cm~2。退火为960℃,30分钟,氮气保护等温退火。研究了注入条件和退火条件与双极电路管芯电参数(如电流增益h_(FE),管子基极—发射极击穿电压BVebo。基区方块电阻R_□和管子特征频率f_(Τo))的关系。     

硅雪崩击穿冷微阴极的电子发射特性

制成高电子发射效率的稳定可靠的冷阴极是使真空微电子器件得以实现的关键。本文报导了硅超浅PN结雪崩击穿式冷阴极的结构和工作原理以及电子发射的测试结果。器件结构和工作原理冷阴极的基本结构如图1所示,图1中中心P~+N~(++)区是电子发射有源区。N~+环区为接触区。P~+和N~(++)区分别由硼和砷离子注入形成。硼注入条件为25KeV,1.5 E13cm~(-2)+60 KeV,1.5 E13cm~(-2)。硅片在B~+注入后放入900℃氮气中退火1小时,使硼离子得到有效激活。砷注入条件为10～12.5 KeV,5E14cm~(-2) ,注入后经1150℃、15秒快速热退火以使As离子得到有效激活而尽量减少杂质分布的变化。由此形成的N~(++)P~+结的结深约为300A。外加电压V_R通过N~+接触区和硅片底部加到N~(++)P~+结上。此外加电压极性使N~(++)P~+结反偏。当反偏电压V_R使N~(++)P~+结工作在雪崩击穿区时,     

双注入匹配的计算机模拟和Ti^＋＋N^＋双注入的实验结果

为在金属中形成所需要的合金或金属间化合物而采用双重离子注入技术.2种注入离子注入能量和注量需要合理匹配.还考虑了溅射效应和扩散效应存在时的各种修正.在计算机模拟的基础上,对 Ti~++N~+双注入 H13钢中 Fe_2Ti,TiN 和 Fe_2N 等化合物进行了测量.这些合金相和金属间化合物的形成提高了钢表面抗磨损特性.还讨论了双注入金属表面的硬化机理.     

Mg^＋,Nb^＋离子注入对SnO2薄膜晶粒热稳定性的影响

采用Ａｒ＾＋离子溅射方法将３００ｎｍ ＳｎＯ２薄膜沉积在Ｓｉ片上，分别对膜层进行６０ｋｅＶ，５×１０＾１６ｃｍ＾－２Ｍｇ＾＋离子注入和１００ｋｄＶ，６×１０＾１６ｃｍ＾－１Ｎｂ＾＋离子注入，对未注入，Ｍｇ＾＋离子注入，Ｎｂ＾＋离子注入３种薄膜进行５００℃，４ｈ退火处理．     

Si^＋,Ti^＋与N^＋注入在H13钢摩擦学性能上的比较

比较了Si~+,Ti~+和N~+注入,包括Si~++N~+与Ti~++N~+双注入对马氏体H 13钢摩擦学性能优化的影响.摩擦学性能由销一盘式试验过程中的摩擦力数据和对磨痕的表面轮廓仪和扫描电镜分析作出定量、定性的评价.结果表明,Ti~+注入和Ti~++N~+双注入的优化效果远比N~+,Si~+注入和Si~++N~+双注入优越,其摩擦系数可由0.7降至0.2以下,耐磨性提高将近2个量级.还用AlES和TEM对离子注入引起注入层成分和微结构的变化进行了研究,并对不同元素离子注入引起上述变化的机理作了初步的讨论.     

F_e~+注入Si中的研究

本文的工作以内转换电子穆斯堡尔谱为主,并结合离子探针以及电学和光学等参数的测量,对硅中注入的F_e~+进行综合研究。根据实验结果我们认为在低温退火前后,高剂量注入的铁不是均匀地分布在注入层中,而是处在高浓度集中的微区中,并处在替位位置。低温退火后尽管晶体电学特性已基本恢复,但多数铁仍处于非电活性状态。高温退火后在注入层中形成铁硅化合物相的观点进一步由离子探针的实验结果得到证实。高温退火后晶体电阻率较大可能是由于铁硅化合物的析出在晶体中产生了大量的缺陷。     

Ag和Ni离子注入聚合物的分形生长

在Ag和Ni离子注入聚合物样品结构分析中,首次观察到注入的离子在聚合物中分形生长现象,用透射电子显微镜和扫描电子显微镜在注入样品表面与横同处均观察到了漂高的离子注入分形生长图,讨论了分形特点和分形生长的机理,并且与理论计算进行了比较。     

氮离子轰击对合金钢及硬质合金表面硬度的影响

用不同剂重的N~+注入合金钢及硬质合金表面,分析测试各种条件注入和未注入时材料表面显微硬度的变化。实验发现硬度值并不随注入剂量D的增加而单调增加,而是存在一个剂量阈值D_(th),在该阈值下注入N~+,可以使材料的表面硬度得到最大程度的提高。     

N+注入对同源四倍体水稻花药组织培养体系的影响

选择三种同源四倍体水稻为实验材料,研究了氮离子注入对其花药诱导愈伤分化成苗组织培养体系影响.结果显示,低剂量范围(1.0×1015~2.0×1015N /cm2)的N 注入能明显提高愈伤诱导率.其可能原因为:低剂量N 注入可使花药组织的膜透性增强,新陈代谢加快,从而使诱导率增加.另外,无论注入剂量大小,N 注入都能明显改善愈伤生长状态,抑制其褐化衰老的进程,还能提高绿苗分化率.对此,从生化角度进行了一定的理论分析.     

As^＋注入Si中的晶格应变

本文借助于双晶Ｘ射线衍射和椭圆偏光谱研究了注入能量为１６０ｋｅＶ,不同剂量６和不同退火温度（５００－７００℃）Ａｓ＾＋注入Ｓｉ的性质。用Ｘ射线衍射的动力学理论和多层模型拟 了双晶衍射的摇摆曲线,得到了晶格应变随深度的分布。     

P+注入KTP晶体形成平面光波导的特性研究

报导了能量为 2 .8MeV、剂量为 2× 10 15离子 /cm2 的P+ 离子注入形成的KTP平面光波导 .采用棱镜耦合法来测量光波导的暗模特性 ,发现了 6条TE模 .采用反射计算方法拟合在三种不同条件 (常温 ;2 0 0℃退火 30 0min ;77K冷处理 15 0min)下波导区内的折射率分布情况     

Investigation of microenvironment-depended photoluminescence in Eu3+-implantation of GaN

GaN thin films grown on sapphire were implanted by Eu~3+ with three different fluences (5.0×10~14 , 2.5×10~15 and 5.0×10~15cm~-2 ). The photoluminescence (PL) spectra show that, after annealing, the samples exhibit strong emission at around 622.0 nm under 325 nm laser excitation. The intensity of this emission increases by one order of magnitude after annealing at from 600 ℃ to 900 ℃. Moreover, it increases less than 2 times when the fluence increases from 5×10~14 cm~-2 to 5×10~15 cm~-2 for the sample annealing at 900 ℃. The PL emission peaks around 622 nm of samples annealing at 900 ℃ can be well clarified by Gaussian fitting into 620.2, 622.0 and 625.0 nm, which are due to the Eu~3+ related with defects, Eu~3+ occupied at substitutional positions of Ga, and that located at interstitial sites, respectively. It shows that the different microenvironments and positions of Eu~3+ are responsible for these peaks, and especially the defects introduced by implantation play an important role in the behavior of the PL because they set up an energy transmission bridge from exotic photons to Eu~3+ .