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。     

22SiMnNi2CrMoA钢制钎尾复合强韧化的研究

研究了渗碳＋等温淬火及稀土－碳共渗＋等温淬火的复合强韧化处理对２２ＳｉＭｎＮｉ２ＣｒＭｏＡ钢组织和性能的影响．试验结果表明，用２２ＳｉＭｎＮｉ２ＣｒＭｏＡ钢制作的液压凿岩机钎尾，采用上述复合强韧化处理工艺，其平均使用寿命较常规热处理者提高５～６倍．     

MoSi2与B4C反应合成复合材料的显微结构及力学性能研究

研究了在热压过程中ＭｏＳｉ与Ｂ４Ｃ反应合成的硅化物与硼化物复合 显微结构及力学性能。结果表明,得到的复合材料以ＭｏＳｉ２,Ｍｏ２Ｂ５为主要组成相。复合材料的力学性能较纯ＭｏＳｉ２有较大改进。当Ｂ４Ｃ添加量ｗ＝１０％时,σｂ及ＫＩＣ均达到最大值,分别为３８０ＭＰａ和３．９ＭＰａ．ｍ＾１／２复合材料的硬度值则随添加量增加而增加。     

Mo离子注入Al2O3的表面改性

研究Ｍｏ离子注入Ａｌ２Ｏ３表面机械性能的变化及产生变化的原因。结果表明，Ｍｏ离子的注入，在Ａｌ２Ｏ３表面产生辐射损伤，使表面残余应力、表面硬度及断裂韧性提高。     

Na3＋xLuxZr2—xSi2PO12钠快离子导体研究

Ｎａ３＋ｘＬｕｘＺｒ２－ｘＳｉ２Ｐｏ１２系统的钠快离子导体，由Ｎａ２Ｃｏ３、Ｌｕ２Ｏ３、ＺｒＯ２，ＳｉＯ２和ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４为原料经高温（１０００－１２００℃）固相反应２０－２８小时制得。一个具有Ｃ２／结构的Ｎａｓｉｃｏｎ相可在起始组成为ｘ＝０－０．８范围内发现，Ｎａ３＋ｘＬｕｘＺｒ２－ｘＳｉ２ＰＯ１２系统的晶胞体积在Ｘ≤０．４时是随Ｘ增大而增大，当Ｘ〉０．４时则是随Ｘ增大而缩小，该系统的起始组成     

化学表面处理对热生长氧化形成的SiO2驻极体电荷寿命的影响

以实验结果为依据研究了化学表面处理对ＳｉＯ＿２薄膜驻极体内电荷储存稳定性的影响。得知用ＨＭＤＳ或ＤＣＤＭＳ等有机试剂进行的化学表面处理将在ＳｉＯ＿２驻极体表面形成一个疏水的保护层。通常情况下，它将起到防止外界环境中的水吸附而形成的表面导电结构，对改善这一驻极体薄膜的电荷储存稳定性起到显著的作用；伴随着驻极体内长久电荷的捕获储存，在驻极体内发生的电化学反应将有水分子生成，而用化学表面处理后形成的疏水保护层有时也会阻止驻极体内部过剩的水分子向外扩散，造成用化学表面处理后驻极体内的电荷较快衰减这一反常现象的发生。     

Ca8Mg（SiO4）4Cl2中Ce^3＋的光谱与晶体学格位

合成了新型蓝色光致发光材料Ｃａ８Ｍｇ（ＳｉＯ４）４Ｃｌ４：Ｃｅ＾３＋，并对其进行了光普测试。分析了Ｃｅ＾３＋在Ｃａ８Ｍｇ（ＳｉＯ４）４Ｃｌ２晶体中应占据的晶体不格位。测试结果表明，在紫外光激发下，Ｃａ８Ｍｇ（ＳｉＯ４）４Ｃｌ２：Ｃｅ＾３＋的发射光谱为一峰为在４１０ｎｍ－４２５ｎｍ之间的宽谱带，经分析确认作为发光中的Ｃｅ＾３＋占据Ｃａ８Ｍｇ（ＳｉＯ４）４Ｃｌ２晶体中多面体八配位的Ｃａ格全。     

Mo／Si多层膜的制备及X射线衍射表征

采用磁控溅射方法制备Ｍｏ／Ｓｉ多层膜。通过小角Ｘ射线散射图证明该多层膜是原子水平的，界面清晰，与设计周期基本相同。通过Ｘ射线衍射方法检测了该多层膜的组成和结构，同时对Ｍｏ／Ｓｉ多层膜的位错密度等参数进行定量研究。结果表明，该超晶格的位错密度随周期厚度的减小而增大，晶粒尺寸随周期厚度的减小而减小。     

葡萄糖异构酶的固定化及其稳定性的研究

以Ａｌ＿２Ｏ＿３为载体，在底物、Ｃｏ￣（２＋）和Ｍｇ￣（２＋）、明胶的保护下，采用先吸咐后交联的方法固定化葡萄糖异构酶，制得的固定化葡萄糖异构酶静态酶活１００００μ／ｇ以上，稳定性高于只用吸咐法制得的固定化葡萄糖异构酶。     

异核金属环戊二烯基羰基簇合物的合成与表征

本文报道了Ｍｏ２Ｐｄ２（μ３一Ｓ）２（μ２－ＣＯ）４（η－Ｃｐ）２（Ｐｐｈ２）２和Ｎａ［Ｍｏ２Ｃｕ（ＣＯ）２（μ２－ＣＯ）３（η－Ｃｐ）２（Ｐｐｈ３）３］两个簇合物的合成及元素分析、红外光谱、核磁共振谱等表征数据．并对这两个簇合物的结构进行了讨论．     

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.     

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.     

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.     

金属-绝缘层-半导体结构泊松方程的数值解法

详细讨论了金属-绝缘层-半导体结构一维泊松方程的数值解法.推导了非均匀结点下的牛顿迭代公式.提出了边界条件的恰当形式.作为具体应用的实例,由热氧化MOS结构的高频C-V测量曲线进行了数值计算,获得了Ψ_s-V_G关系及界面陷阱密度分布.将这种方法与常用的准静态C-V法作了实验比较,两者的结果符合良好.但前者在制样、测量方面都比后者简单得多,故适合作为工艺监测的常规手段.     

阳极氧化InP表面和界面的AES研究

利用俄歇谱线的形状和能量位移分析了阳极氧化InP的表面和界面,对在pH=2.6和pH=6两种酒石酸+丙烯乙二醇电解液生长的InP氧化物,研究了其组分和键合态.     

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.     

用10.6μm红外激光辐照在硅中掺入铝和锑制备大面积p-n结的研究

用脉冲高能红外激光(波长10.6μm),在N型和P型单晶硅中分别掺入铝和锑,制备了最大面积可达φ20mm的p-n结.激光掺杂存在一个阈值能量密度.掺杂浓度和深度的分布与预热温度和杂质镀层厚度有关.并对p-n结的伏安特性,扩散层薄层电阻和光生电压进行了测试.     

热障涂层热循环过程中的界面扩散系数

采用磁控溅射力方法在镍基单晶高温合金基体上沉积Ni-30Cr-12Al-0．3Y(质量分数，％)粘结层，采用电束物理气相沉积方法(EB-PVD)沉积7％Y2O3(质量分数，％ZrO2)陶瓷层．对粘结层与陶瓷层界面在1050℃循环100次时的元素扩散，提出了电子探针与最小二乘法相结合的研究方法．求出元素在界面的扩散系数．继续热循环，粘结层中Al贫化．Ni和Cr参与氧化，加速氧化反应，增加氧化膜内应力，使氧化膜破裂、陶瓷层剥落，最终导致热障涂层失效。     

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.