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.     

离子注入退火晶格恢复和电激活动力学研究

给出了As和P注入硅的电激活能与退火温度的关系.用这些结果和表示晶格去除率与退火温度的关系式,研究了损伤的晶格恢复和杂质电激活动力学,发现低剂量As注入硅,在退火过程中仅出现1～2个低的激活能.当注入剂量大于5×10~(15)cm~(-2)时,硅注入区转变成了无序层,退火过程中则出现无序层外延生长区、过渡区和电激活能区3个特征温区,并在激活能区可观察到2～3个激活能.当硅在300℃温度下注入As,注入剂量为1×10~(16)cm~(-2)时,注入层中未出现无序层,退火过程中仅有激活能区,在此区能测到3个激活能.     

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.     

硫离子注入制备N.GaAs薄层

本文讨论了用S~ 注入掺铬的半绝缘GaAs衬底以制备N—GaAs薄层。目的是代替微波低噪声砷化镓肖特基势垒场效应管(SBFET)所需要的GaAs薄外延层。注入条件:能量100Kev,剂量1.5×10~(13)/cm~2,退火温度为825℃,退火时间15分钟。已经做出0.2～0.3μm厚的N型薄层,平均载流子浓度为5×10~(16)～1×10~(17)/cm~3。。载流子迁移率在2600～3400cm~2/V.S的范围。薄层厚度和载流子浓度的均匀性是好的。采用双注入即注入S~ 之后,再注入P~ 可以改善注入层的电特性。利用S~ 注入制备的N—GaAs薄层,已制出SBFET,其跨导和夹断电压可与气相外延薄层制备的SBFET相比拟。     

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。     

椭偏光法研究离子注入层(二) 椭偏光法研究硅中离子注入层的损伤分布、增强腐蚀效应和热退火过程

本文包括三个方面:(一)比较了用剥层椭偏光法和背散射法测得的注P~ 硅中的损伤分布.实验结果表明,当注入剂量为5×10~(14)/厘米~2、10~(15)/厘米~2及10~(10)/厘米~2时,注入区形成了不同厚度的非晶层,且由椭偏光法测得的非晶层厚度及分布区域与由背散射沟道分析法测得的符合很好;在注入剂量为2×10~(14)/厘米~2的较低剂量时,未形成非晶层,从椭偏光法测得的损伤峰位置亦与背散射法所得结果一致.(二)用椭偏光法研究了注As~ 硅表面层的离子注入增强腐蚀效应.文中提出了一种较精确地测量注入层腐蚀厚度的方法,并测得注As~ (剂量为10~(15)/厘米~2)的硅注入层在温度为43℃到45℃的23%稀释HF酸中增强腐蚀速率为6.5埃/分到22埃/分.(三)用椭偏光法研究了注入10~(15)/厘米~2As~ 的硅在500℃下的热退火过程.实验证实了离子注入引起的非晶层在热退火时发生固相外延.用剥层椭偏光法测量经过热退火后的注入区,发现△和ψ值都较正常硅的低,ψ最低可达9.2°,其原因还有待进一步研究.     

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。     

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。     

MeV P^＋／Si^＋共注入SI—GaAs制备高品质n^＋埋层

采用不同注量和注入顺序的MeV能量的P~+(3MeV,1×10~(14)～3×10~(14)cm~(-2))与MeV能量的Si~+(3MeV,1×10~(14)cm~(-2))共注入于SI-LEC GaAs晶体中。对不同退火条件的共注入样品的有源层电特性、载流子浓度分布、晶格的损伤和恢复状况以及剩余缺陷等进行了分析。研究表明,较大注量的P~+与Si~+共注入,可以降低注区薄层电阻,有效地提高MeV Si~+的激活效率,改善有源层迁移率,得到高品质的n~+埋层。共注入样品的HALL迁移率大于2400cm~2/(V·s),激活率可达95％以上。     

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.     

氧气气氛下退火温度对BST薄膜结构及物理性能的影响

利用溶胶凝胶法在Pt/TiO2/SiO2/Si (001)衬底上制备了(～70 nm)的Ba0.6Sr0.4TiO3 (BST)薄膜,采用磁控溅射法构建了Pt/BST/Pt/TiO2/SiO2/Si (001)电容器,研究了在氧气气氛中不同退火温度对BST薄膜结构及物理性能的影响.结果发现,650℃退火样品具有良好的结...     

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+ .     

W离子注入VO2薄膜结构及红外发射性能研究

探讨了低剂量离子注入技术对VO₂薄膜的结构和红外发射性能的影响,发现1×1015 cm?2注量的W离子注入掺杂时,会对VO₂薄膜的晶体结构产生一定的损伤;经400 ℃退火处理后部分恢复了薄膜的单斜相晶体结构,且退火处理后,在掺杂W离子、结构缺陷和氧空位的共同作用下,掺杂量0.12%即可使VO₂薄膜的相变温度降低8.9 ℃;掺杂原子数量每增加1%,其相变温度相应变化74.2 ℃;W离子注入并经退火处理后,VO₂薄膜的红外发射率为0.35～0.46,其在低温区间的红外发射率相比未注入薄膜降低了0.14,这大幅度提高了VO₂薄膜在低温区的红外隐身性能．      

BiFeO_3薄膜的so-lgel制备及其铁电性能研究

采用sol-gel方法在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)衬底上制备出了(100)择优取向的BiFeO3薄膜.XRD研究表明,600～650℃退火的薄膜结晶较好.AFM形貌显示,650℃退火的薄膜中等轴状晶粒大小均匀(直径100～150nm),薄膜较为致密.电学性能测量结果表明,650℃退火、厚度为840nm的薄膜的2Pr值为2.8mC/cm2;在50kV/cm外加电场下,漏电流为2.7×10-5 A/cm2.电流-电压特性显示,在欧姆区之上,薄膜的主要导电机制为波尔-弗兰克尔发射导电.     

Investigation of silicon on insulator fabricated by two-step O+ implantation

In this paper, we investigated the dose window of forming a continuous buried oxide (BOX) layer by single implantation at the implantation energy of 200 keV. Then, an improved two-step implantation process with second implantation dose of 3×10¹⁵ cm^?2 was developed to fabricate high quality separation by implanted oxygen (SIMOX) silicon on insulator (SOI) wafers. Compared with traditional single implantation, the implantation dose is reduced by 18.2%. In addition, the thickness and uniformity of the BOX layers were evaluated by spectroscopic ellipsometry. Defect-free top Si as well as atomic-scale sharp top Si/buried oxide interfaces were observed by transmission electron microscopy, indicating a high crystal quality and a perfect structure of the SOI fabricated by two step implantation. The top Si/BOX interface morphology of the SOI wafers fabricated by single or two-step implantation was also investigated by atomic force microscopy.     

烘烤温度对LaNiO_3薄膜微结构与电学性能的影响

采用sol-gel技术在单晶Si(100)衬底上制备了LaNiO3导电薄膜.利用X射线粉末衍射、原子力显微镜、扫描电子显微镜和四探针电阻测量法研究了不同烘烤温度对LaNiO3薄膜的晶体结构、表面形貌和导电性能的影响.结果表明,LaNiO3薄膜均为赝立方钙钛矿结构,表面致密、均匀,衬底与薄膜间界面清晰.烘烤温度为210℃时,薄膜具有最好的<110>择优取向性.烘烤温度在210℃的薄膜具有最低的电阻率,达到10-4Ω.cm数量级,导电性能最好.     

高功率准分子激光沉积类金刚石膜的热稳定性

在不同温度下(200~ 800 ℃) 将高功率准分子激光溅射方法沉积的类金刚石膜进行退火实验. 利用Raman和XPS光谱分析类金刚石膜在退火过程中的化学键合结构变化. 结果表明, 类金刚石膜是由少量的sp² C键和大量的sp³ C键组成的非晶态碳膜. 在退火温度小于600 ℃范围内, 类金刚石膜的热稳 定性较好； 退火温度高于600 ℃时, 类金刚石膜中的sp³ C键逐渐向sp ² C键转变, 当退火温度升到800 ℃时, 类金刚石膜中sp³ C键含量由 退火前的大约70%下降到40%. 可见, 高温退火能导致类金刚石膜的石墨化趋势.     

垃圾填埋场中水泥土屏障对Cu2+的阻滞性能

通过室内模型试验,研究了不同水泥掺量的水泥土防渗屏障和上海老港填埋场的膨润土砂水泥(塑性混凝土)防渗屏障对Cu~(2+)的阻滞效果,并应用数值模拟的方法对Cu~(2+)在防渗屏障中的有效扩散系数进行求解.研究结果表明,随着水泥掺量和屏障厚度的增加,水泥土屏障对金属离子的阻滞效果会逐步提升;Cu~(2+)在水泥土中的有效扩散系数(1×10~(-7)~2.5×10~(-7) cm~2·s~(-1))是在土中的有效扩散系数(9.53×10~(-6)~1.14×10~(-5) cm~2·s~(-1))的1/35~1/100;上海老港填埋场中的塑性混凝土防渗屏障对Cu~(2+)有较好的阻滞效果.     

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.