GD-a-SiC∶H场效应管特性的研究

本文对 GD—a—SiC∶H SiO_2绝缘栅场效应管进行了研制,并对 GD—a—Si(0.8)C_(0.2)∶HMOSFET 特性进行了测量研究.     

a-Si:H/a-Si_(1-X)C_X:H 超晶格的光学性质

本文报导了未掺杂的 a—Si∶H/a-si_(1-x)C_x∶H 超晶格的 PPC 效应及光学带隙的兰移现象.通过红外测(?)发现:(Si—C)键的吸收强度随超晶格界面数的增加而增大.     

从n型硅到RTN超薄SiO_2膜的电流传输特性

用卤素钨灯作辐射热源 ,对超薄 (1 0nm )SiO2 膜进行快速热氮化 (RTN) ,制备了SiOxNy 超薄栅介质膜 ,并制作了Al/n Si/SiOxNy/Al结构电容样品 .研究了不同样品中n型Si到快速热氮化超薄SiO2 膜的电流传输特性及其随氮化时间的变化 .结果表明 :低场时的漏电流很小 ;进入隧穿电场时 ,I E曲线遵循Fowler Nordheim (F N)规律 ;在更高的电场时 ,主要出现两种情形 ,其一是I E曲线一直遵循F N规律直至介质膜发生击穿 ,其二是I E曲线下移 ,偏离F N关系 ,直至介质膜发生击穿 .研究表明 ,I E曲线随氮化时间增加而上移 .文中对这些实验结果进行了解释     

GD-a-Si_(1—X)C_X∶H 薄膜的光吸收和光电导

辉光放电法制备的氢化非晶硅(a—Si∶H)薄膜是获得廉价太阳电池的重要材料之一.然而,掺硼之后光学带隙变窄,影响了太阳电池的短波性能.1977年 Anderson 和Spear 首先获得了宽带隙的氢化非晶硅碳合金薄膜(a—Si_(1-x)C_x∶H).最近 Tawada 等用这种材料作宽带隙窗口材料首先获得了 P-a-SiC∶H/i-n-a-Si∶H 异质结太阳电池,使其转换效率达7%以上.已经看出,a-Si_(1-x)C_x∶H 是一类很有实际应用价值     

C-Si/GD μC-Si:H异质结的一些性质

在单晶硅衬底上淀积掺硼(或磷)的μC—Si:H 薄膜可制成 C—Si/GDμC—Si:H 异质结。掺杂μC—Si:H 薄膜是由辉光放电制备,它的电导率约 1000S/m 光学带隙是1.6eV,淀积温度是280℃。该结具有好的 I—V 特性曲线,可以用整流扩散理论解释它。反向击穿电压取决于晶态衬底的电阻率。退火实验指出,在650℃以下,该结的 I—V 特性是稳定的。讨论了异质结的有关性质。     

我校研制的非晶硅太阳电池转换率达4.7%

物理系专业的教师和研究生张仿清、徐希翔、王会生、陈光华等同志,最近对a—Si∶H材料及其掺杂的a—Si∶H材料充电性能深入研究的基础上,试制了玻璃SnO_2/p-a-Si∶H/i-a-Si∶H/n-a-Si∶H/Al结构的太阳能电池,转换效率已达4.07%。     

高介电栅介质ZrO2薄膜的物理电学性能

采用脉冲激光沉积方法在Si衬底上沉积了ZrO2栅介质薄膜,X射线衍射分析表明该薄膜经过450℃退火后低介电界面层得到抑制,仍然保持非晶状态;电学测试显示10 am厚ZrO2薄膜的等效厚度为3.15 nm,介电常数12.38,满足新型高介电栅介质的要求,在-1 V偏压下Al/ZrO2/Si/Al电容器的漏电流密度为1.1×10-4A/cm2.     

a—Si:H太阳电池的RBS技术分析

用背散射技术分析了辉光放电法制备的非晶硅太阳电池。测出了a—Si:H、Al、ITO各层膜的厚度,H和C在非晶硅氢合金中的浓度。分析出了a—Si:H表面含有的某些金属杂质的浓度。消除这些杂质后,a—Si:H大阳电池的性能和稳定性得到改善。     

a-C:H/a-Se合金/Al感光体的设计和研制

本文设计制作了一种静电复印技术中使用的新型感光体a—C:H/a—Se合金/Al.它是在硒感光体上沉积一层含氢非晶碳(a—C:H)而制成的。非晶碳膜的硬度高(显微硬度可达3000Kg/mm~2以上),化学惰性高,能抵抗强酸、强碱和许多有机溶剂的侵蚀,无毒等。a—C:H膜覆盖在硒感光体上既保持了硒感光体的优良的电摄影性能,又可大大增加硬度和耐磨性,延长使用寿命。     

单晶Tm2O3薄膜的制备与F-N隧穿机制

采用分子束外延方法结合原位退火生长技术在Si(001)衬底上制备了Tm2O3薄膜,XRD测量结果表明所制备样品为单晶Tm2O3.在低温环境下,采用MOS电容结构对薄膜进行I-V测试,研究了样品的F-N隧穿特性,得出Pt/Tm2O3和Al/Tm2O3的势垒高度分别为2.95,1.8eV.从能带的角度表明Tm2O3是一种高K栅介质候选材料.     

多次沉积对a-Si:H薄膜光电性质的影响

本文通过对多次沉积和一次沉积制备a—Si:H薄膜光电性质的对比测试发现:多次沉积a—Si:H薄膜的暗电导率,在外电场的作用下发生衰减现象;光致变化行为与一次沉积a—Si:H薄膜的Staebler-Wronski效应不同;表观吸收系数也有较大的变化.对上述现象产生的原因进行了初步的分析.     

低温等离子体淀积氢化氮化硅

本文介绍了低温等离子体淀积氢化氮化硅工艺技术和解释了该特性,这些特性包括结构(Si—H,N—H和Si—N);组份(Si/N);物理和电学特性。 本工艺特色:(1)直接复盖于硅器件表面,(2)采用了辉光放电电抛光工艺,降低漏电(1～2)个数量级,使击穿特性由软变硬。     

掺稀土元素钇的n-型a-Si:H 薄膜

本文报导了将稀土元素钇(Y)掺入非晶硅中的实验结果。在含有氢气的氩气中由射频溅射获得了掺钇的α—Si:H 薄膜,热探针测试表明样品为 n 型,室温(300K)直流电导率最大值为6×10~(-1)Ω~(-1)·cm~(-1)。变温电导测量指出,在室温附近样品是激活型延展态电子导电,所得样品的电导激活能最小值为0.12ev。将掺钇的α—Si:H 膜沉积在 p 型单晶硅片上,制备出α—Si/c—Si 结构的p—n 结,测量其电流—电压特性结果表明,它具有象晶态半导体 p—n 结同样的整流作用。     

非晶半导体超晶格薄膜的制备及其性质

本文报导了a—Si:H/a—Si_(1-())N_x:H非晶半导体超晶格薄膜的制备方法及其量子尺寸效应。     

氟化非晶碳氢薄膜的红外结构及其电学特性

通过感应耦合等离子体(ICP)化学气相沉积方法并利用C4F8和H2的混合气体制备了氟化非晶碳氢(a C:F,H)薄膜.使用红外光谱仪分析了薄膜的结构.研究了金属Al/a C:F、H/SiMIS结构在不同环境光和不同频率下的电容 电压(C V)特性.红外结果表明,在800cm～1800cm-1和2700～3100cm-1的波数范围内,薄膜存在大量的C——C、C—F和C—H的振动结构.从薄膜的C V曲线的计算结果表明,薄膜当中的缺陷电荷约为1.07×1010cm-2,这些电荷主要局域在C——C双键周围 同时,由于界面陷阱电荷的存在,使得C V曲线随着测试频率的增加向负偏置方向偏移.     

H2表面处理形成Al/n型6H-SiC欧姆接触及其退化机制

作者通过氢气表面热处理，获得了具有较好特性的Al／n—6H—SiC欧姆接触．在这种H2处理后的SiC表面，可以直接通过蒸铝(Al)形成欧姆接触，而无须进行退火处理．该方法也适用于低掺杂外延层上的欧姆接触．XPS测试表明，这种欧姆接触是在400℃以上的退化时，由Al及6H—SiC中的Si元素互扩散所致．     

从n型硅到RTN超薄SiO2膜的电流传输特性

用卤素钨灯作辐射热源，对超薄(10nm)SiO2膜进行快速热氮化(RTN)，制备了SiOxN，超薄栅介质膜，并制作了Al／n-Si／SiOxNy／Al结构电容样品．研究了不同样品中n型Si到快速热氮化超薄SiO2膜的电流传输特性及其随氮化时间的变化．结果表明：低场时的漏电流很小；进入隧穿电场时，I—E曲线遵循Fowler-Nordheim(F-N)规律；在更高的电场时，主要出现两种情形，其一是I-E曲线一直遵循F-N规律直至介质膜发生击穿，其二是I-E曲线下移，偏离F-N关系，直至介质膜发生击穿．研究表明，I-E曲线随氮化时间增加而上移．文中对这些实验结果进行了解释．     

掺硼非晶态硅氟合金的电导特性

一、引言1975年Spear等人对用辉光放电技术制备的非晶态硅氢合金(a—Si:H)材料实现了掺杂效应。这不仅是对非晶态硅技术的一次重要突破,同时也为非晶态半导体理论的进一步发展提供了富有价值的实验依据。关于a—Si:H材科的研究是近几年来在非晶态半导体方面的一个重要内容,围绕着氢对a—Si:H材料物理性质的影响、氢在其中的结构状态和电子状态等方面已经完成了和正在进行着大量的研究工作。     

氢对a-Si∶H结构影响的理论分析

在 a—Si∶H 薄膜中,H 严重地影响了 a—Si∶H 薄膜的光电性能.我们用自洽场分子轨道理论和 CNDO/2近似方法.计算了[Si_8H_(18)]和[Si_8]原子团结构模型,得到了如下结论,亦即随着[Si_8H_(18)]和[Si_8]结构中取代 H 数目的增加,这些原子团趋于稳定,原子团的禁带宽度 Eg 也随之增大;原子团减小,Si—H 键使 Si—Si 键的作用加强.由此我们得出了随着取代氢数目的增加,整个体系的无序性增强的结论.     

SHH应力下超薄栅氧PMOS器件退化研究

对超薄栅氧PMOS器件衬底热空穴(SHH)应力下SILC(应力感应泄漏电流)特性和机理进行研究。研究结果表明:在SHH应力下,栅电流在开始阶段减小,这是正电荷在氧化层中积累的结果;随后栅电流慢慢地增加,最后,当在氧化层中积累的正电荷密度达到一个临界值时,栅上漏电流迅速跳变到较大数量级上,说明器件被击穿;当注入空穴通过Si—O网络时,随着注入空穴流的增加,化学键断裂的概率增加;当1个Si原子的2个Si—O键同时断裂时,将会导致Si—O网络不可恢复;Si—O键断裂导致氧化层网络结构发生改变和损伤积累,最终导致氧化层破坏性被击穿。