适用于获得砷硼浅结的快速热退火解析模型

利用Boltzmann-Matno变换方法,求解与浓度有关的扩散方程,得到了砷硼快速热退火再分布的解析模型.实验证明本解析结果较好地符合快速热退火再分布的实际规律.     

快速退火炉离子注入退火工艺设计

研究了快速热处理系统中卤钨灯阵列的排列方式和硅片接受到的辐照度均匀性的关系,设计了一种可以满足硅片温度均匀性要求的轴对称排列的灯阵列形式.卤钨灯分布在三个半径分别为5,10,16.8 cm的同心圆上,线密度分别为0.127,0.191,0.341cm-1,加热头高度为10.2 cm.此时辐照度的标准差有最小值,保证了硅片边缘和硅片中心能够得到尽可能一致的辐照.接着进行了P离子注入快速热退火试验,测量比较了退火后样品的方块电阻值,获得了快速热退火的最佳温度时间关系参数.对于剂量7.0×1015cm-2,能量60 keV的P离子注入,快速热退火的最佳温度为1000°C,稳定10 s.     

离子注入硅的碘钨灯快速热退火温度计算

离子注入并通过快速热退火引发固相外延生长,退火温度及温度分布对固相外延生长的结晶速率及退火材料的性质有很大影响.利用等温模型,根据入射能流密度与辐射损失能流密度之间的平衡,得出了离子注入硅的碘钨灯快速热退火的退火温度与衬底温度以及碘钨灯功率的关系.研究结果表明:在300～1 070 K的衬底温度范围内,退火温度主要由碘钨灯功率决定,而衬底温度对其影响不大;发生固相外延生长的最大碘钨灯功率或液相熔融再结晶的理论临界碘钨灯功率为2.6 kW,与实测值基本相符.     

全离子注入NPN型偶载场效应晶体管的离子注入工艺研究

通过trim软件和高斯模型对离子注入后快速退火载流子分布进行设计，初步构造出离子注入的分布图像，通过与实验结果比较，进一步完善模型，选用高斯与半高斯混合模型，得到了与实验结果更吻合的模拟方案，从而找到了研制NPN型偶载场效应晶体管(VDCFET)离子注入的最佳条件，并研制了性能良好的VDCFET。     

硅中离子注入层的卤钨灯辐照快速退火研究

本文研究了硅中离子注入层的卤钨灯辐照快速退火,对注B 和注P 样品分别测量了经1100℃、15秒和1050℃、12秒退火后注入层的载流子浓度分布,并与950℃、30分钟常规热退火样品作了比较;结果表明,卤钨灯辐照快速退火具有电激活率高、注入杂质再分布小及易于推广使用等优点.对于100keV、1×10~(15)cm~(-2)P 注入样品,经1050、10秒卤钨灯辐照退火后,表面薄层电阻为74.8Ω/□;对通过920(?)SiO_2膜,25keV、1×10~(15)cm~(-2)B 注入样品,经1100℃、15秒卤钨灯辐照快速退火后表面薄层电阻为238.0Ω/□;而经过950℃、30分钟常规热退火后,以上两种样品的表面薄层电阻分别为72.0Ω/□和245.8Ω/□.采用这种退火方法制作出了结深为0.10μm 的近突变P~ N 结,并测量了结深与退火时间的关系.     

MeV高能B离子注入Si的退火

报导了在国内实现MeV级能量离子注入的实验研究结果.在n-型Si(100)衬底上使用MeV能量的B离子注入产生p~+-型层和快速形成n-p-n结构.结果表明,经合适退火的样品内部,形成了深掩埋的注入激活层和良好的表面单晶层.采用双重注入的增强退火效应,能更为有效地对高能B离子注入样品实现退火,这对高能离子注入的实际应用有重要意义.     

Mev^28Si^＋注入GaAs的退火行为

报导 MeV 硅离子注入半绝缘 GaAs 的快退火行为,根据缺陷作用原理分析了硅的不均匀激活和载流子分布特征.指出应按载流子浓度、迁移率、埋层电阻和击穿等特性综合评价深埋层和近表面层的品质,优化注入和退火参数.     

基于双离子注入法的新型PSD结构

在分析半导体光电位置敏感探测器(PSD)传统结构的基础上,采用双离子注入方法,研究一种新型的PSD结构.这种新型结构通过在N型硅衬底分别注入一种高剂量、低能量的硼离子和另一种高能量的硼离子形成,离子注入后在1 050℃扩散炉中氧气保护退火2h,形成浅和低掺杂的PN结.实验结果表明,新型PSD结构可获得较高的位置分辨率、较小的响应时间误差及非线性.     

磷离子注入硅的 CWCO_2激光退火的研究

本文应用剥层椭偏光法对硅中大剂量P~ 注入形成的非晶层在CWOO_2激光退火时的固相外延模型进行静态实验证明.获得CWCO_2激光退火的固相外延生长平均速率达到4.2×10~3(?)/sec.本文并应用隐式差分方法计算了退火样品的体内温度的径向分布T(r,t)及离子注入非晶层外延再结晶厚度的径向分布ξ(r,t)的离散值,得到选择退火条件的一些依据.     

用俄歇能谱研究热氮化SiO2膜中氮原子的扩散

应用俄歇电子能谱仪，对快速热氮化法制备的热氮化二氧化硅薄膜及快速热氮化后再氧化退火的二氧化硅薄膜，进行元素深度分布剖析。薄膜厚度约为６０ｎｍ。分析结果发现：１）氮原子在二氧化硅薄膜中的扩散范围受氧原子浓度的控制；２）热氮化二氧化硅薄膜经氧化退火处理后氮原子浓度降低，分布变得平缓，均匀。     

低能氩离子刻蚀在高深度分辨率杂质分布测定中的应用

300eV的低能氩离子刻蚀与SIMS技术相结合,研究了高深度分辨率杂质深度分布测定的可能性。采用石英晶体的频率变化与微量天平称重的方法对~(48)Ar~+离子注入的Si试样的刻蚀速率进行了校准。实验表明,离子刻蚀去层度的精度可以达12左右;经过~40)Ar~+离子注入的Si试样的刻蚀速率与未经~(40)Ar~+注入的Si试样有明显的差别。测定了300keV的~(40)Ar~+离子注入Si中的深度分布,测量结果与理论计算进行了对比。     

E_u~+注入单晶硅经快速热退火后的喇曼光谱研究

喇曼光谱及扫描镜徽区形貌象说明,E_u~+注入(注入能量350Kev,注入剂量2×10~(15) cm~(-2) )n 型单晶硅后,在表面可形成一连续非晶层.经过895℃快速热退火(RTA)可以消除注入损伤,Si 损伤区恢复完整;当快速退火温度为1285℃时,在硅表面存在 E_u 的表面偏析及表面增强喇曼散射(SERS)现象,我们对增强机理进行了讨论.     

快速热退火对a-Si:H/SiO2多层膜光致发光的影响

采用在等离子体增强化学气相沉积(PFCVD)系统中沉积a-Si：H和原位等离子体逐层氧化的方法制备a-Si：H／SO2多层膜．用快速热退火对a-Si：H／SiO2多层膜进行处理，制备nc—Si/SiO2多层膜，研究了这种方法对a-Si：H／SiO2多层膜发光特性的影响．研究发现对a-Si：H／SiO2多层膜作快速热退火处理，可获得位于绿光和红光两个波段的发光峰．研究了不同退火条件下发光峰的变化．通过对样品的TEM、Raman散射谱和红外吸收谱的分析，探讨了a-Si：H／SiO2多层膜在不同退火温度下的光致发光机理．     

钕离子注入单晶硅合成硅化物的研究

用ＭＥＶＶＡ离子源将Ｎｄ离子注入到单晶硅中形成钕硅掺杂层,用ＸＲＤ分析了掺杂层的物相,用ＡＥＳ分析了掺杂层中离子的浓度分布,分析表明,在强流钕离子注入后,掺杂层中有硅化物形成,且形成相的种类随注量,束流密度及后续热处理条件的改变而变化,还对钕硅化物的形成过程进行了初步讨论。     

低能V+注入花生种子引起生物体的微结构变化及其机理

以植物干种子花生为生物体材料,注入200keV的低能V＋离子,采用正电子湮没技术（PAT）测定了经离子注入和未经离子注入的2类花生生物样品的正电子湮没寿命谱PAL,实验结果表明,在花生种子生物体内存在着大量微小的孔洞,孔洞的直径为0．7nm,经低能离子注入以后,这些孔洞的大小会有所变化,对低能离子注入生物效应的机理进行了探讨。     

EVVA源离子束合成镧硅化物

用MEVVA离子源将La离子注入到单晶硅中形成掺杂层 ,用XRD ,SEM分析了掺杂层的物相和表面形貌 .分析结果表明 ,在强流离子注入后 ,掺杂层中有硅化物形成 ,且形成相的种类与注量、束流密度及后续热处理条件密切相关 .对La硅化物的形成过程进行了讨论 .     

用质子激发X射线发射分析技术测量晶片表面的污染物

介绍了PIXE（质子激发X射线发射）分析技术分析硅晶片表面杂质元素的探测灵敏度和最低可探测限,用此分析技术,对在几个注入机上进行的注氧硅晶片的污染情况进行了测定,发现在有的注入机上注氧时带进了Cr,Mn,Fe,Cu等污染元素,结果表明,PIXE分析技术具有高灵敏、非破坏性等优点,十分适合在这一领域的研究中应用。     

Antibacterial and corrosive properties of copper implanted austenitic stainless steel

Copper ions were implanted into austenitic stainless steel (SS) by metal vapor vacuum arc with a energy of 100 keV and an ions dose range of (0.5-8.0)×1017 cm-2. The Cu-implanted SS was annealed in an Ar atmosphere furnace. Glancing X-ray diffraction (GXRD), transmission electron microscopy (TEM) and Auger electron spectroscopy (AES) were used to reveal the phase compositions, microstructures, and concentration profiles of copper ions in the implanted layer. The results show that the antibacterial property of Cu-implanted SS is attributed to Cu_9.9Fe_0.1, which precipitated as needles. The depth of copper in Cu-implanted SS with annealing treatment is greater than that in Cu-implanted SS without annealing treatment, which improves the antibacterial property against S. aureus. The salt wetting-drying combined cyclic test was used to evaluate the corrosion-resistance of antibacterial SS, and the results reveal that the antibacterial SS has a level of corrosion-resistance equivalent to that of un-implanted SS.     

Fe离子注入ZrO2的研究

陶瓷材料的表面性能在很大程度上取决于其表面条件.例如:陶瓷的表面微裂纹影响着机械强度,而磁学及电学性能则对其表面结构及化学成份非常敏感.近年来离子注入法已经开辟了研制现代材料的新途径,并被广泛应用于金属、半导体及部分聚合物材料中.对于陶瓷材料,目前大多数有关这方面的研究集中于改善陶瓷表面的机械性能,很少有论文涉及其表面电性能的改善.本文介绍了一种改善ZrO2陶瓷表面导电性能的新方法.ZrO2陶瓷是绝缘体,常温下其电阻率大于1012Ωcm.通过不同剂量的离子注入可以使得样品表层产生不同程度的电性能变化.试验表明,当采用2×1017Fe/cm2注入,并在950℃下真空退火30分钟,ZrO2的表面电阻率将下降十余个数量级,从而大幅度提高了样品的导电性.文中还通过应 用X射线衍射及光电子能谱技术,分别对注入元素的化学结合状态及表面注入层的结晶相进行了较为详细的讨论.从XPS测试发现,注入离子在ZrO2表层中以Fe2+、Fe3+及Fe0三种形式的状态存在;X射线衍射数据表明,注入层中除ZrO2主晶相外,还存在少量的FeZrO3等晶相.文章的最后部分讨论了离子注入样品的导电机制.     

Molecule modification andmass deposition induced bythe implantation of lowenergy Fe+ ion beamsinto amino acids

Fe+ ion beams with the energy of 110 keV were implanted into films of L(+)-cysteine (HSCH2CH(NH2)COOH). One of the single crystals grown in hydrochloric acid solution with the implanted samples through slow evaporation was structurally characterized by the X-ray crystallography. The crystal is monoclinic, space group C2, with a = 1.8534(4) nm, b = 0.5234(1) nm, c = 0.7212(1) nm, β= 103.72°, V = 0.67965(3) nm3, Z = 4, F(000) = 144.0, Dclac = 1.763 g@cm-3, μ(MoKα) = 1.06 mm-1, T = 293(2) K. R = 0.0379, wR = 0.0835 for 660 observed reflections (I > 2σ(I)). The structural formula of the crystal compound is (CH2CH(NH2)NO2)ClFe (Mr = 180.38 u). Products of heavy ion beam irradiation were purified and it was directly confirmed that the implanted Fe+ ions had been deposited in the novel molecules. The same doses of Fe+ ion beams of the same energy were implanted into films of L(+)-cysteine hydrochloride monohydrate. FTIR spectroscopy of the implanted samples proved that some of the original molecules were seriously damaged and significant modifications were induced.