Si—(SiO_2)—Al_2O_3结构的电子束辐照效应

一、引言在半导体技术中,单层Al_2O_3膜及Al_2O_3—SiO_2结构的双层复合膜早已引起了人们的重视.MAS及MAOS器件中用Al_2O_3及Al_2O_3—SiO_2作为绝缘栅,具有较高的稳定性和可靠性。Al_2O_3膜对钠离子有阻挡作用,又有一定的抗腐蚀能力,这些特点使它用作钝化膜也越来越普遍,特别是因为Al_2O_3的抗辐射性能良好,研究Al_2O_3—Si及Al_2O_3—SiO_2—Si结构的辐射效应,直接关系着电子器件在原子能技术中的应用,随着原子能技术的发展及广泛应用,这类课题日益为人们所关切。     

可应用于四结砷化镓太阳电池的ZnS/MgF_2/SiO_2减反射膜的结构设计

在采用磁控溅射方法分别制备单层ZnS、MgF_2、SiO_2薄膜及表征其折射率基础上,以折射率逐渐减小的三层结构(HML结构)思想,采用TFC光学薄膜软件,设计并模拟了可用于四结砷化镓(GaInP/GaAs/GaInAs/GaInAs)太阳电池的三层ZnS/MgF_2/SiO_2减反射膜系.并分析模拟了窗口层厚度、各膜层厚度和折射率以及光入射角对有效反射率的影响.结果表明:窗口层厚度、SiO_2的折射率和ZnS膜层厚度对有效反射率R_e的影响最为显著;在350~1 800nm宽波段,当窗口层厚度为83nm,膜系厚度分别为57nm、37nm和88nm,且光入射角为0°时,有效反射率Re最小可达3.38%.     

用双入射角的反射型椭偏术自动测定单层膜厚度

本文提出了应用双入射角的反射型椭偏术,可克服椭偏仪一般只能测定膜层厚度小于1周期值的缺点。该技术已成功地应用于微机控制自动消光法椭偏仪上,能自动测定厚膜的膜厚和折射率。经大规模集成电路生产中使用,效果良好,且能提高测量精度和简化操作。     

非均匀介质薄膜反射率的角度依赖特性

基于半无限分层介质模型,讨论了具有一定折射率分布的非均匀介质薄膜反射率对入射光的角度依赖关系,得出了其光强反射率公式.在此基础上,通过数值模拟给出不同参数下非均匀介质薄膜的反射率随入射角的变化曲线.分析表明,反射率随入射角的增加呈现出先减小后增大的变化趋势.布儒斯特角随表面折射率、底层折射率、有效深度的增加及膜层厚度减小而增加,随入射波长的变化可以忽略.对于同一入射角,薄膜反射率随薄膜分层厚度增加以及表面折射率、底层折射率和有效深度的减小而减小.     

环境—透明薄膜—基板系统的椭偏角ψ和△对于δ_2、■_1、n_2的依赖关系

以椭圆偏振测量的基本公式为基础,利用计算机,研究了环境—透明薄膜—基板系统的椭偏角(?)和△对于δ_2、(?)_1、n_2的依赖关系,讨论了入射角、基板的折射率等实验参数的最佳选择问题。     

反射棱镜的偏振特性分析

根据菲涅耳公式，系统分析了反射棱镜对入射光束偏振态的影响，结果表明：光束偏振态的改变与棱镜的折射率及入射角有关：折射率较小时光束偏振态的改变较小，折射率较大时改变较大；入射角远离极值点也可以减小偏振态的改变．在这个基础上，提出了利用镀制多层介质膜的方法来消除棱镜对反射光偏振态的影响。     

利用单波长椭偏仪对各向异性薄膜光学常数和欧拉角的研究

基于椭偏测量原理和4×4矩阵法原理,提出了利用单波长椭偏仪在光轴平行于薄膜表面方向上测量各向异性薄膜的薄膜参数(包括双折射率、厚度及欧拉角)的方法.通过转动待测样品90°的方法,得到2组椭偏参数,利用反演算法对2组椭偏参数进行反演,得到各向异性薄膜的4个薄膜参数;采用数值模拟分析了入射角、薄膜厚度、欧拉角及其定位误差对测量结果的影响;实验测量了光轴平行于样品表面的各向异性聚酰亚胺薄膜样品在转动前后的椭偏参数,并进行反演.结果表明:该方法提出的算法反演稳定性好、精度高;该方法测得各向异性薄膜的寻常光折射率、非寻常光折射率、厚度以及欧拉角的精度分别达到0.000 1、0.000 1、0.1 nm及0.03°;寻常光折射率、非寻常光折射率、厚度的最大测量误差分别为0.001 2,0.004 4以及4.57 nm;该方法具有较好的测量稳定性、自洽性及可靠性.文中提出的方法具有测量过程简单、对实验仪器要求低的优点,拓展了单波长椭偏仪的测量范围,提出了各向异性薄膜参数的测量方法,具有实际应用意义.     

氧化铝膜的性质、制备方法及在MAOS器件中的应用

本文是我们关于Al_2O_3膜的研究工作的初步总结,内容包括:(1)用AlCl_3水解法在硅片上生长Al_2O_3膜的装置和工艺;(2)用椭圆度仪和容压法,对Al_2O_3膜的折射率、介电系数、表面电荷密度及在MAOS结构中表面电荷密度随SiO_2膜厚变化情况等的测定结果;(3)应用Al_2O_3膜试制成的MAOS器件的结构、特性和参数。研究结果表明:Al_O_3膜作为一种钝化膜可以对器件的稳定性带来好处,采用MAOS结构可以制得低闪电压的n沟道增强型场效应集成电路。     

吸收膜椭偏测量中的入射角选择

本文以差商代替偏导数,利用计算机近似地模拟计算了两种环境一吸收膜一基板系统椭偏角φ、△与反射率R对于膜系参量n_0、k_0、n_1、k_1、d_1、n_2、k_2的偏导数,以及这些偏导数对于入射角φ_0的依赖关系,并以此为基础,讨论吸收膜椭偏测量中的最佳入射角选择问题。     

YAG晶体端面的高反硬膜

YAG 晶体棒端断上的硬质氧化物高反膜是采用TiO:和ZrO:混合物做高折射率材料,SiO_2做低折射率材料,交替λ/4多层硬质介质膜系,以提高激光器使用寿命.现已取得满意结果,并在实际中使用.1 反射原理1.1 如何确定高反射带用折射率高、低交替的λ/4厚度介质膜系,只要层数足够多,能得到近于100%高的反射率.多层介质膜特征矩阵的基本周期矩阵表达式为:     

溶液折射率及色散系数与浓度关系的椭偏测量研究

研究利用椭圆偏振法快速准确测量葡萄糖溶液浓度.首先基于椭偏测量的原理和液体宏观尺寸厚的特点,建立了溶液的单界面反射分析模型,针对该模型设计了由椭偏参量求解溶液折射率的算法.为了快速检测,该算法合理地忽略了葡萄糖溶液在短波段的消光系数并仍能够准确地测量出折射率.接着,利用该模型,对不同浓度的葡萄糖溶液的椭偏参数进行了测量.从椭偏参数拟合出了葡萄糖溶液的折射率,根据柯西公式,利用最小二乘法得到了折射率与柯西色散参数、溶液浓度之间的函数关系.然后用模型分析了葡萄糖溶液的光吸收对本测量方法的影响,进一步说明了模型的可靠性.最后,将实验拟合结果与参考文献值比较,发现此方案和棱镜全反射法和激光干涉法测量得到的折射率吻合得相当好,说明椭偏测量法具有较高准确度.     

主入射角椭偏法测硅片膜厚和折射率

本文包括四部分内容:(一)描述了主入射角椭偏仪的实验理论,(二)对主入射角椭偏法的原路返回型椭偏仪进行了描述,这种椭偏仪无需补偿器(λ/4波长片),便于测椭偏谱,(三)计算了硅片上各种膜的(ρp,Ψ)对(n~1,d)的理论曲线,(四)进行了φp—tgφ法与⊿—tgΨ法测薄膜的实验比较.     

湖南益阳发现玄武岩质科马提岩

湖南益阳市南西变基性火山岩系中有两层熔岩呈岩流产出,具典型水下喷溢的枕状构造,处于元古界冷家溪群(Ptln)和板溪群(Ptbn)基性—中性—中酸性巨厚火山—沉积旋回底部,下伏深海浊积岩系。该岩流的岩石化学特征与南非巴伯顿、苏联东欧(科拉半岛、库尔茨克)等地玄武岩质科马提岩极为近似,其平均值:SiO_2 50.69％,TiO_2 0.53％,MgO11.08％,Na_2O 1.39％,K_2O 0.3％,P_2O_5 0.067％;Cr、Ni、Au含量高。在Al_2O_3—FeO~*/(FeO~*+MgO)、TiO_2—SiO_2、TiO_2—MgO、MgO—CaO—Al_2O_3等科马提岩判别     

一维光子晶体透射特性的量子效应

给出非垂直入射时一维光子晶体的量子透射率,分别研究缺陷层、入射角度、介质层厚度以及介质层折射率对一维光子晶体透射特性的影响,并将所得结果与经典方法所得结果进行比较.结果表明,当光以一定角度入射一维光子晶体时,量子方法与经典方法的结果存在差异,具有一定的量子效应.     

增透膜和增反膜

文章首先阐述了在目视光学仪器表面镀一层增透膜的原理，通过计算得出应选择透明介质的折射率和膜的厚度，由单层膜推广到双层膜及多层膜，其次阐述增反膜的原理，通过类比的方式推出多层增反膜时光反射的公式，最后说明了增反膜的应用。     

深亚波长二维光栅抗反射特性研究的新方法

采用了耦合波理论对结构尺度远小于波长的二维亚波长周期光栅进行了讨论,结果表明,这种二维亚波长光栅可等效成一介质层,这介质层具有双折射晶体的性质,文中给出了相应的等效折射率,在此基础上我们采用数值计算的方法分析了在不同入射角情况下该介质层的反射特性,从而给出了抗反膜的设计参数。     

热处理对以Al2O3为绝缘层的并五苯薄膜晶体管性能的影响

采用阳极氧化法制备了Al_2O_3绝缘材料,并制备了以Al_2O_3为绝缘层的并五苯薄膜晶体管器件(OTFT)。Al_2O_3绝缘层经过10 min 350℃氢热处理后,OTFT迁移率比未经氢热处理的增大近20倍,且阈值电压降到了-7 V。Al_2O_3膜MIS结构电容—电压(C–V)特性的平带电压平移量数据表明,Al_2O_3膜经过热处理后,并五苯半导体与Al_2O_3绝缘体界面处以及绝缘体内缺陷态密度显著地降低,Al_2O_3绝缘层和并五苯半导体层之间的接触得到改善,这使得经热处理Al_2O_3膜的OTFT器件性能得到显著的改善。     

玻璃相变的DTA研究

应用差热分析方法(DTA)研究Li_2O—Al_2O_3—SiO_2系统、PbO—ZnO—B_2O_3系统和CaO—MgO—Al_2O_3—SiO_2系统基础玻璃的相变,指出配合以TG、EGA、EGD以及XRD.SARX可以得到满意的结果。 指出了基础玻璃及微晶玻璃的吸热效应和放热效应的种类和DTA在研究玻璃相变中的应用范围。本文兼作纪念法国学者H·le Chatelier发表DTA研究论文一百周年。     

椭偏光法研究离子注入层(一) 非均匀吸收膜椭偏光参数的计算及其在求离子注入层复折射率分布中的应用

本工作解决了固体表面上非均匀吸收膜椭偏光参数的计算方法和程序,并应用此方法研究了硅中注入不同剂量的P_(31)~ 、As_(75)~ 及Al_(27)~ 时,注入层的复折射率分布和损伤情况.实验得到在高注入剂量时,如注入5×10~(15)/厘米~2及10~(16)/厘米~2剂量的P_(31)~ 或注入10~(15)/厘米~2的As_(75)~ 的注入层,由剥层测得的表观折射率n和表观消光系数k随深度呈振荡状变化;在较低注入剂量时,如注入5×10~(14)/厘米~2的P_(31)~ 及10~(14)/厘米~2的Al_(27)~ 情况,n和k随深度的分布呈尖峰状,且k的峰值较n的峰值更靠近表面.应用本文的计算方法,能够很好地说明这些实验结果,且可从椭偏光法逐层测得的△和ψ值求得注入层中的真实复折射率分布,并分析损伤分布情况.这种计算方法也有可能用于分析其它非均匀层的椭偏光测量结果.     

MgO加入量对Al_2O_3-SiC-C材料抗氧化性能的影响

研究了加入MgO细粉对不烧Al_2O_3-Si C-C材料抗氧化性的影响,结果表明,加入MgO后Al_2O_3-Si C-C材料的抗氧化性明显下降,其原因是Mg O与材料中的Al_2O_3、SiO_2发生反应,破坏了莫来石致密层,使材料由原来的保护性氧化变为连续性氧化,导致材料的抗氧化性下降.