硼扩散对硅中氧化层错的吸除作用

研究了硼扩散横向吸除的规律。实验测量吸除氧化层错的距离为是硼扩散时间,对恒定表面浓度扩散n≈1/2;对限定源扩散n≈1/3。E_v是吸除氧化层错的激活能,在干氧中热处理时,E_v≈0.41ev;在干氮中热处理时,E_v≈0.36ev。讨论了吸除机构吸除距离的近似表达式为:     

硅热氧化层错的生长动力学关系式

一、引言硅热氧化层错是在硅器件热氧化工艺中产生的一种二次缺陷,它是由1/3[111]Frank不全位错环围绕的非本征填隙型层错。由于它对硅器件质量有显著影响,因而引起了器件工作者和材料工作者的普遍重视。已用各种技术对硅热氧化层错的结构形貌进行了研究,先后提出了各式各样的层错核化,生长模型,积累了许多层错生长动力学数据。但是,迄今还没有一个模型能成功地定量描写硅的热氧化层错的生长规律。1974年S·M·Hu给出了层错生长长度与氧化时间的解析式,预示了层错长度的抛物     

二次缺陷的产生、变化及其消除

本文叙述硅器件制造过程中,硅晶体中二次缺陷形成、生长和缩小的条件。实验指出:(1)用细致的化学腐蚀方法可有效地减少表面型氧化层错。(2)采用N_2气体中退火或掺氯氧化能缩小和消除热氧化层错。(3)采用氧化前吸收、氧化前高温退火或合适的杂质扩散等方法可以防止热氧化层错的产生。本文也可简单地讨论二次缺陷的生长和缩小的机理问题.     

高电阻率N型单晶硅的红外光谱

用1R-450S型红外分光光度计测量了不同厚度的高电阻率n型单晶硅的透射光谱。计算出波长在2.5-50μ范围内单晶硅的吸收系数α。分别以湿氧热氧化和干氧热氧化法在硅样品表面上生长一层SiO_2膜。实验表明在2.5-50μ范围内,湿氧热氧化S_1O_2膜有三个红外吸收带。在2.5-6.7μ波段内SiO_2膜具有显著的抗反射作用。     

三氯乙烯参与氧化对MOS结构产生特性的影响

实践证明,适量三氯乙烯(C_2HCl_3)参与Si 热氧化,能改善Si—SiO_2系统的性质.同时发现,Si—SiO_2系统的一些特性随氧化时掺C_2HCl_3量的增大,先是改善而后转为劣化,存在最优工艺条件.对于产生这一情况的机理,未有进行深入的分析.另一方面,在MOS 型器件生产中,要求Si—SiO_2系统有良好的界面及体内产生特性.过去,往往     

丙酸和乳酸插层的LDHs制备及其载碳量比较

在模拟体系下,采用共沉淀法分别合成了丙酸、乳酸以及二者组成的混酸插层的层状双金属氢氧化物(layered double hydroxides,LDHs).X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)图谱和傅里叶红外(Fourier transform infrared,FTIR)光谱分析结果表明,3种LDHs样品均符合Ni/Fe-LDH的结构特征,并且丙酸和乳酸都成功插层进入LDHs层间.C_2H_5COOLDH和C_2H_5COO-C_3H_5O_3-LDH层间丙酸的载碳量分别为(2.38±0.07)和(2.27±0.05) mmol/g LDH,C_3H_5O_3-LDH和C_2H_5COO-C_3H_5O_3-LDH层间乳酸的载碳量分别为(1.57±0.04)和(0.84±0.03) mmol/g LDH.这表明无论是单酸还是混酸插层的LDHs,丙酸都比乳酸的插层效果好.     

硅表面热氧化缺陷的产生及增长

一、概述伴随硅的热氧化过程,在硅表面往往形成一种特征线缺陷,这些缺陷对硅器件带来不良后果,十多年来对这种缺陷的产生、增长及消除规律进行了大量的研究,成为半导体应用基础研究的一个相当集中的课题。已证明这种热氧化缺陷是沿着(111)面的某局部范围外扦了一层原子,其四周被布格斯矢量为1/3(111)的偏位错所包围,是一种非本征堆垛层错,如(图1)所示,朝(111)面看去,这种层错是一园形,而在(100)则形成一特征线缺陷。其走向为〈110〉向。对于     

钨渗硅层的抗氧化性

鎢上滲硅层在1500—1700℃范圍內有效地防止鎢的氧化.滲层主要是WSi_2相.高溫氧化时,滲层表面形成玻璃体,WSi_2与W扩散反应形成貧硅的W_3Si_2相.氧化时間增加,W_3Si_2层厚度增加.     

电解腐蚀合成铋纳米粉的热氧化性

以块体金属Bi为阳极牺牲材料,通过电化学腐蚀可以控制合成厚度为20～30 nm的准二维金属Bi纳米片,进一步在空气中热处理可以氧化生成Bi2O3.研究结果表明:所得Bi纳米片由于尺寸较小和比表面积较大,其热氧化温度相对于文献报道明显降低;而热处理温度是影响热氧化形成Bi2O3晶体结构的关键因素.     

钢在镀铬渗碳后的组织和耐磨性

20、45、T7、T10钢试样,在镀铬后进行渗碳.金相观察和x—射线衍射分析表明,渗层由内渗层和外渗层两部分组成.由表及里相组成分别为Cr_2O_3、Cr_3C_2、Cr_7C_3、Cr、Cr_7C_3、Cr_3C_2.当镀铬层较薄时,Cr相消失.由于渗层硬度很高,试样的耐磨性得到明显提高.本文对渗层形成机理亦进行了探讨和分析.     

6H-SiC表面热氧化SiO2的正电子谱研究

本文将慢正电子湮灭多普勒展宽谱技术,应用于对SiC表面热氧化生长的SiO2特性的研究。S参数和W参数在退火前后的变化,直观的反映出SiO2/SiC表面氧化层中空位型缺陷浓度的改变。通过与SiO2/Si样品的对比,证实C元素及其诱生空位型缺陷的存在,很可能是影响SiO2/SiC氧化层质量和SiC MOS击穿特性的重要因素,后退火工艺可以提高SiO2/SiC中氧化层的致密性。实验表明,慢正电子湮灭多普勒展宽谱是研究热氧化SiO2特性的有效手段。     

6H-SiC表面热氧化SiO2的正电子谱研究

本文将慢正电子湮灭多普勒展宽谱技术,应用于对SiC表面热氧化生长的SiO2特性的研究．S参数和W参数在退火前后的变化,直观的反映出SiO2/SiC表面氧化层中空位型缺陷浓度的改变．通过与SiO2/Si样品的对比,证实C元素及其诱生空位型缺陷的存在,很可能是影响SiO2/SiC氧化层质量和SiC MOS击穿特性的重要因素,后退火工艺可以提高SiO2/SiC中氧化层的致密性．实验表明,慢正电子湮灭多普勒展宽谱是研究热氧化SiO2特性的有效手段     

用于RF无源器件的氧化多孔硅隔离层技术

为了提高片上射频(RF)无源器件的性能,可以利用氧化多孔硅厚膜隔离硅衬底来降低硅衬底的高频损耗.通过采用Serenade SV建模对共面波导传输性能的分析,计算了不同厚度的氧化多孔硅隔离层硅衬底的损耗.结果表明氧化多孔硅(OPS)隔离层能够极大地降低硅衬底在高频条件下的损耗.实验制备过程中采用电化学阳极氧化法在n+衬底上制备了多孔硅厚膜,继而将孔隙度大于56%的多孔硅样品利用两步氧化法氧化为氧化多孔硅厚膜,有效地解决制备过程中的隆起失效和崩裂失效问题.测量了多孔硅的生长速率和氧化多孔硅的表面形貌.制作了一个氧化多孔硅隔离层上的5 nH的Cu平面电感,在2.4 GHz时电感的品质因数(Q值)超过了6.     

N型硅外延片表面状态对肖特基接触的影响

本文采用化学气相沉积(CVD)方法,利用平板式外延炉,在5英寸111晶向,2×10-3Ω·cm重掺As衬底上,生长N/N+型硅外延;试验中采用电容-电压方法,利用汞探针CV测试仪,通过金属汞与硅外延片表面接触形成肖特基势垒,测试势垒电容并转换为外延层载流子浓度和电阻率,实现对外延层电阻率的测量。在此过程中,我们研究了自然氧化、H2O2水浴、紫外照射三种氧化方法,处理硅外延片表面,形成10~15A的氧化层,并对比分析了三种氧化方法所形成的硅外延片表面状态,以及对电阻率测试结果的影响。通过实验对比,H2O2水浴方法,获得的硅外延片表面最为稳定,重复测试标准差±1%。     

QDTA/T/EGA/GC在线联同技术 Ⅴ.二烷基二硫代磷酸锌抗氧剂的热氧化分解机理的研究

采用文题和DTA与GC/MS不在线联同技术,对由正丁醇/异辛醇(1:1)合成的二烷基二硫代磷酸锌,研究了其热氧化机理。其热分解产物为:H_2S、COS、SO_2、n-C_4~-/i-C_4~-、i-C_8~-、C_4H_9SH、C_4H_9SC_4H_9、C_4H_9SSC_4H_9、C_4H_9SC_8H_(17)和C_4H_9 SSC_8 H_(17)等。分解分为三个阶段:①220—240℃为氧化诱导期,发生分子内异构化反应,在DTA曲线上出现一个显著的放热峰;②250—280℃,以热解为主反应的吸热过程;③280—300℃,以热解产物——硫醇进行热氧化分解为主反应的放热过程。反应机理为:由分子内异构化反应和β-氢原子内消除反应形成的热分解中间产物,经离子反应、自由基反应生成了组成复杂的各类最终产物。     

新型β型Zr-20Nb-7Ti合金的抗腐蚀磨损氧化层制备及其性能研究

为了解决在临床上钛及钛合金存在与人体骨骼、牙齿弹性模量不匹配和不耐磨等问题,开发低弹性模量耐磨耐腐蚀的生物医用合金,将新型β型Zr-20Nb-7Ti合金在550℃下进行热氧化处理15、30、45、60 min。通过SEM图片观察合金氧化层形貌,结果发现,Zr-20Nb-7Ti合金在550℃下热氧化处理30 min后其合金表面原位生长出一层厚度为8.1μm高表面光洁度的氧化层,热氧化之后Zr-20Nb-7Ti合金的表面硬度从267HV上升到934 HV。对热氧化前后的Zr-20Nb-7Ti合金在人工唾液中进行电化学腐蚀试验,结果显示,热氧化处理后Zr-20N-7Ti合金的腐蚀电位从-0.489 39V上升到-0.271 21 V,腐蚀电流从0.731 04μA/cm2下降到0.054 15μA/cm2,腐蚀速率从0.813 18μm/a下降到0.059 87μm/a。在人工唾液中,采用销盘摩擦磨损试验机对热氧化前后的Zr-20Nb-7Ti合金进行磨损性能测试,结果发现,热氧化后的Zr-20Nb-7Ti的摩擦系数从0.60下降到0.23,磨损失重从26.39 mg下降到0.31 mg。实验结果表明,在550℃下对Zr-20Nb-7Ti合金进行热氧化处理30 min得到的氧化层改善了材料的耐磨性和耐腐蚀性,热氧化后Zr-20Nb-7Ti合金符合生物医用合金的使用要求。     

主碳链长度对脂肪酸甲酯扩散火焰碳烟生成及其演变规律的影响

研究主碳链长度对于脂肪酸甲酯的同轴层流扩散火焰中碳烟的生成及其演变规律的影响.针对丁酸甲酯、辛酸甲酯及癸酸甲酯扩散火焰,采用激光诱导炽光法,结合热泳探针取样后的透射电子显微镜图像,分析火焰中碳烟体积分数的2维分布及碳烟颗粒的形貌特征.实验结果表明:随着主碳链长度的增加,脂肪酸甲酯扩散火焰的碳烟体积分数增大,碳烟的生成与积聚更为提前,表面生长速率更快;通过化学反应动力学模拟3种脂肪酸甲酯的热解氧化反应,验证了激光诱导炽光法的实验结果;随着主碳链长度的增加,脂肪酸甲酯的热解起始温度有所降低,C_2H_2、C_2H_4等中间物质的产生有所增加,多环芳香烃的生成速率更快;通过对苯环生成路径的敏感性分析可知,在丁酸甲酯热解中,第1个苯环的形成主要为C_4+C_2的生成路径,而辛酸甲酯、癸酸甲酯热解中苯的形成有C_4+C_2、C_3+C_3两种生成路径,且C_3+C_3生成路径占主导地位.     

电腐蚀法制备n-Bi_2 S_3光电极

电腐蚀法是以金属腐蚀原理为基础的。它是一种极为简便的制备光电报的方法。对于n—Bi_2S_3光电极的制备,只要将镀有铋的金属或导电膜放在电腐蚀液(硫化物电解质溶液)中,加上一定的电压,便可在金属基板或导电膜上形成一层具有光电性的硫化物沉积物,此即n—Bi_2S_3,且有半导体性能,其禁带宽度为1.22ev。它在一定的电解液中具有较好的稳定性,我们对n—Bi_2S_3电极进行了初步的研究,发现在光的长期照射下,光电性基本不变。     

在直拉法尖晶石上外延硅膜的研制

本文叙述了在直拉法生长的尖晶石上外延硅膜的制备与性质。已在直拉法尖晶石(100)面衬底上生长出一批电学性能较好的N型单晶硅膜,并进行了热氧化稳定性试验,N型掺杂的硅膜其霍尔迁移率一般在300厘米~2/伏·秒左右,最高达380厘米~2/伏·秒。载流子浓度控制在10~15～10~16/厘米~3硅膜厚度在1～2微米。     

医用Ti6Al7Nb合金氧化行为及其磨损性能

为提高生物医用Ti6Al7Nb合金表面的耐磨损性能,研究了在500~800℃空气中的热氧化行为以及其改善的磨损性能.研究结果表明:500~600℃氧化速率低,表面硬度较基体变化不大.在750℃以上,氧化速度增加,氧化动力学遵从抛物线规律,氧化物主要由TiO2和少量Al2O3组成.在800℃时,氧化物颗粒长大,氧化层疏松,极易剥落.综合考虑硬化层深度和氧化时间,得出最佳热氧化工艺参数为750℃氧化8 h.在此工艺下处理的钛合金表面硬度达到1 047 HV,耐磨性是原合金材料的280倍.分析了合金氧化后耐磨损性能的提高机制.