衬底温度对激光脉冲沉积氧化锌薄膜结构及发光性能的影响

在单晶硅衬底上用激光脉冲沉积方法制备了氧化锌薄膜,研究了衬底温度对薄膜结构、形貌和发光性能的影响．     

氧氛围下PLD法沉积纳米金刚石薄膜

用固体脉冲激光 (Nd∶YAG)烧蚀石墨靶在镜面αAl2 O3(0 0 0 1)上沉积纳米金刚石薄膜 .用Raman谱、XRD衍射谱和SEM分别对薄膜的成键情况和表面形貌进行了分析 .结果表明 :显微Raman谱出现三个峰包 :115 0cm- 1 、13 5 0cm- 1 、15 80cm- 1 ,分别对应着纳米金刚石特征峰、石墨的D峰和G峰 ;XRD衍射谱在 41.42°出现金刚石的 (10 0 )衍射峰 .实验结果表明 ,影响薄膜生长的关键参数主要是氧气压的大小和衬底的温度 .在氧气压为 6Pa和衬底温度为 5 5 0℃时 ,制备的薄膜质量较好 .对用PLD法在氧气氛围下生长的金刚石薄膜的生长机理进行了分析     

脉冲激光沉积YBa2Cu3O7—δ薄膜表面形态研究

用脉冲激光沉积法,在ＳｒＴｉＯ３基板上获得ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ超导薄膜。     

硼离子注入对硅基Si3N4薄膜驻极体性质的影响及力学性能的改善

利用硼离子B⁺注入方法来改善Si₃N₄薄膜的力学性质,并就B⁺注入对Si₃N₄薄膜驻极体性质的影响进行了较为系统的研究.实验结果表明,B⁺注入能够有效地降低薄膜的内应力,而对薄膜的驻极体性质有不利的影响;用化学表面修正能够在一定程度上提高材料的抗恶劣环境能力。     

掺氮类金刚石薄膜的微观结构和红外光学性能研究

采用俄歇电子能谱、原子力显微镜、拉曼散射分析、傅里叶红外光谱和红外椭圆偏振光谱等设备,对射频等离子增强化学气相沉积法制备的掺氮类金刚石薄膜的微观结构和红外光学性能进行了研究.结果表明,薄膜中氮含量随工艺中氮气/甲烷流量比的增加而增加并趋于饱和.光谱中CH键吸收峰(2859~3100cm^-1)逐渐消失,而且CNH键(1600cm^-1)、C≡N键(2200cm^-1)和NH键(3250cm^-1)对应的红外吸收峰强度随氮含量的增加而增加.拉曼散射中G峰向小波数方向位移和峰值展宽的现象说明薄膜中形成了非晶的氮化碳结构,与原子力显微镜显示的薄膜中富氮的非晶纳米颗粒相对应.偏振光谱分析认为,富氮纳米颗粒的存在导致了薄膜在红外波段折射率由1.8降低到1.6.     

同质外延YSZ薄膜的制备与结构表征

利用脉冲激光沉积在YSZ[100]基底上同质外延生长不同组分的YSZ薄膜.研究发现,当生长温度为300℃时,薄膜为非晶态,而在温度为650℃时,掺杂10%氧化钇(摩尔分数)的YSZ具有立方结构,而掺杂6%和8%氧化钇的YSZ薄膜同时具有立方和四方结构.通过调控生长工艺条件,以及利用具有不同组分的薄膜与基底来构造不同的应变状态,可以制备具有不同结构的YSZ外延薄膜.     

聚四氟乙烯驻极体的电荷贮存与输运

通过在常温和高温下对聚四氟乙烯(PTFE)薄膜的恒压电晕充电,讨论了热处理对PTFE驻极体电荷贮存性能的影响和该材料在高温下突出的电荷贮存能力.利用热脉冲技术^[1]和激光感应压力脉冲法(Laser Induced Pressure Pulse Method,LIPP)^[2]组合TSD(Thermally Stimulated Discharge)实验研究了PTFE脱阱电荷在电荷层自身场作用下的输运模型.     

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.     

电沉积条件对ITO/TiO2/CdS薄膜光电性能的影响

采用电沉积方法,以ITO/TiO2薄膜为基底,在水体系中成功制备出ITO/TiO2/CdS复合半导体薄膜,通过光电流作用谱考查了该薄膜电极的光电性能。实验表明,电镀液的组成、实验温度可影响薄膜中CdS纳米粒子的生长,从而使不同条件获得的复合薄膜电极的光电转换效率不同,实验温度为40℃、电镀液的组成为CCd2 =0.02 mo.lL-1,CS2O23-=0.10 mo.lL-1,pH=2.0条件下沉积所得的ITO/TiO2/CdS薄膜电极,在400 nm~500 nm波长范围内具有较强的光吸收,也有较高的光电转换效率。     

脉冲激光沉积制备MgO非晶薄膜介电性质的研究

利用脉冲激光沉积技术在高电导P-Si和绝缘体Si O2上沉积了Mg O非晶薄膜,并对Si O2上的Mg O薄膜进行了透过率及XRD表征。构造了金属-氧化物-半导体(MOS)场效应晶体管结构P-Si/Mg O/Ag,测量了其C-F曲线,计算得到K-ω曲线,通过拟合计算得到Mg O的介电常数和等效厚度,与Si O2的等效厚度进行对比发现,非晶Mg O作为高K值绝缘栅介质材料优于Si O2。     

用正电子湮没寿命谱学法研究“浸泡”工艺对Nd∶YAP晶棒质量影响

报道用正电子湮没寿命谱学法研究在引上法生长Nd∶YAP单晶中引入的“浸泡”工艺对晶体质量的影响,证实了“浸泡”工艺可以改善晶体质量.     

利用AFM和碱溶液在单晶硅表面微加工及其电化学机理

用AFM在单晶硅片(100)表面上加工出一微结构表面,而且加工过程中单晶硅的表面生成很薄的二氧化硅保护层,使其置于氢氧化钾溶液中刻蚀加工可得到微结构(长×宽:10μm×10μm)。加工过程中利用二氧化硅和单晶硅与氢氧化钾溶液化学反应速率的不同,以及单晶硅不同晶面与氢氧化钾溶液反应速率的各向异性达到加工目的,并应用化学键理论—能带理论对在KOH水溶液中加工反应的机理进行了分析。     

低能量PLD方法沉积的a—C薄膜结构及光学性能研究

用低能量脉冲激光沉积（PLD）方法在单晶硅片、石英玻璃片、载玻片等基底材料上分别沉积了一层碳膜、X射线衍射谱膜为非晶态,喇曼散射实验表明膜无明显类金刚石特征,紫外－可见分光光度计测试结果表明：膜在紫外、可见光区折射率低于石英、玻璃等材料,红外透过率谱显示膜在红外区有宽范围,显著增透作用。     

高阻硅单晶欧姆接触的研究

本文曾在我们以前欧姆接触工作的基础上^[1~6],进一步用高硼合金(BAINiIn)和高磷合金(PSbAuIn)作接触金属,适当控制硅片的表面质量,结合电火花技术,简捷地分别使高达20000Ωcm的p型硅和4000Ωcm的n型硅都能得到良好的欧姆接触特性,并且在经过30次从300K到77K往返循环后仍保持线性的I-V特性.本文通过对不同温度的I-V特性、接触电阻率和离子探针的测量,结合金属对硅接触的接触电阻率与掺杂浓度的关系计算,讨论了欧姆接触的形成和载流子输运的特征.本方法已成功地用于高阻硅材料杂质补偿度和载流子迁移率的测量.     

硅片直接键合机理研究

提出硅片直接键合(SDB)的下列机理:热氧化硅表面的悬挂键在常温下与羟基因形成化学键.两个镜面平整表面互相重合,原子互相以范德瓦斯力互相吸引.在200-400℃,两表面吸附之羟基互相作用形成键合界面的硅醇键.温度高于800℃,硅醇键间发生显著化学聚合反应,形成硅氧键及水.水分子高温下扩散入体内与硅氧化,使键合强度增大,并使键合界面处空洞形成局部真空,有利于空洞消失.水扩散系数随温度而指数增大,在1050℃附近有一转折点,扩散系数增加速率显著减慢.由以上键合机理确定了优化的两阶段键合工艺,制得3英寸直接键合硅片.成功地利用SOI/SDB衬底制备了1-3μm CMOS器件,典型的电子和空穴沟道迁移率为680cm²/V·sec及320cm²/V·sec.     

准三能级连续光激光器振荡阈值的数值模拟

以LD端面泵浦的准三能级连续光Nd:YAG激光器为例,讨论了阈值泵浦功率的表达式,用数值模拟的方法得出了在不同谐振腔条件下入射泵浦功率阈值的分布情况.     

一种提高SOS膜结晶质量的新途径

这是一种提高SOS膜结晶质量的新方法.这种方法包括三步:1)在蓝宝石衬底上先用电子束蒸发薄无定形硅保护层.2)然后在氢气中进行退火处理.3)再用通常CVD方法在带薄硅层上外延生长所需厚度(0.6~0.8μm)的SOS膜.对所得SOS膜进行电子衍射、Nomarski相衬干涉显微镜表面观察、载流子浓度测量和光吸收研究表明:SOS膜质量完好,光吸收因子F_A ≤ 140×10⁶cm^-2,抑制了自掺杂,载流子浓度不超过1×10¹³cm^-3.     

硅单晶杂质补偿度对超高反压大功率晶体管耐压特性的影响

一、引言 超高反压大功率晶体管DF104是电视机的重要电子器件。提高其质量和合格率是发展国产电视机的重要课题之一。在严格的器件设计和工艺条件下,采用低补偿度的优质硅单晶材料,能有效地提高这晶体管的击穿电压及其合格率,从而降低其成本。 实验用的衬底硅单晶片是电阻率大体相同(P≈80Ωom)的N-Si。实验时,从同一硅单晶锭切下硅片,用55K低温霍尔法和迭代法抽样检测其杂质补偿度K,再将和抽样检测样品相邻的硅片,经严格抛光清洗之后投片生产晶体管。每次生产条件严格保持相同。对生产出的晶体管,统测其耐压BV_(ceo)和BV_(cbo)及其合格率ξ,η等。合格率ξ和η分别定义为耐压≥某额定耐压BV_(ceo)和BV_(cbo)的成品数对总成品数之比。