砷注入多晶硅的快速热退火

利用红外辐射或高强度闪光灯作热源的快速热退火技术,由于退火时间的控制既短又精确,因此有效地用于半导体离子注入层的退火以激活杂质并控制杂质的扩散,用来形成浅结或精确控制图形尺寸。离子注入单晶硅的快速热退火已有不少研究,然而离子注入多晶硅的快速热退火却研究得很少。掺杂多晶硅在微电子器件的制造中有广泛的应用。在需要以     

前景广阔的"绿色"照明灯

什么是“绿色”照明灯?一支耗电仅4瓦的“绿色”照明灯,亮度却与30多瓦的普通白炽灯相当,而使用寿命是白炽灯的100倍以上。这就是被誉为21世纪照明革命的半导体灯,它有个学名叫发光二极管。奇特的照明灯半导体灯由来已久。20世纪60年代初,科学家应用半导体P-N结发光原理制成了用于指示灯的发光管。学过初中物理的同学都知道,半导体有个怪脾气,喜欢掺点杂质。在一块纯净的半导体材料中掺入磷、锑等杂质,就成了以电子导电为主的半导体,又叫“N型”半导体。相反,掺入硼等杂质后,就成了以空穴为主的半导体,又叫“P型”半导体。半导体掺入微量…     

主族层状低维半导体的偏振光探测器

偏振探测在成像、遥感和生物检测等领域具有非常广泛的应用.为了契合光电领域高度集成化的发展目标,偏振光探测器的器件结构需要跳出复杂的检偏器与探测器分离式结构模型,开发新型探测路线.对偏振光天然敏感的主族层状低维半导体可实现直接偏振光探测,实现探测结构的简化.基于Ⅳ族锗系和锡系的低对称性层状半导体在短波近红外具有较高的光响应以及偏振灵敏度,并且基于二维GeSe的偏振光探测器已经实现对近红外实物的二维式扫描偏振成像.基于Ⅴ族锑系和铋系的层状半导体在可见光波段具有较宽的光谱响应以及低的探测噪声,也已实现偏振成像.基于该两类主族层状低维半导体的偏振成像为未来偏振图像传感技术提供了一种简洁可行的思路.     

BF_2~+分子离子注入硅中的硼原子深度分布的核反应分析研究

分子离子注入半导体材料是一个有效的降低杂质原子能量,快速行成非晶层的有效方法。用BF_2~+分子离子注入硅中形成的浅结器件可能较B~+原子离子注入更为有益。测定和研究BF_2~+分子离子注入硅后硼原子的深度分布,并与B~+原子离子注入的深度     

利用测量杂质在半导体中的扩散分布计算杂质原子间的互作用力

本文提出一种测量杂质在半导体中的扩散分布的方法来估算半导体中杂质原子之间的相互作用,并直接计算出互作用力的大小.在半     

混晶GaAs_(1-x)P_x(Te)深中心的电声耦合和光电特性

一、引言 近年来,Ⅲ—Ⅴ族化合物混晶半导体中施主杂质(如Al_xGa_(1-x)As中Ge、Si、Sn和GaAs_(1-x)P_x中S、Se、Te等)形成的深中心(DX中心)的某些奇特行为引起人们广泛关注。虽然这些材料的基质和杂质的类型不同,但深中心的特性相似,例如它们在禁带中引入一个浅能级和一个或几个深能级,深能级的浓度很大(可接近掺杂施主浓度);深能级的光离化能显著大于热离     

同步辐射X射线衍射研究Si中δ掺杂(Sb)结构

半导体中掺杂是控制半导体的光电性能的手段,杂质在半导体中的浓度和分布等结构参数与材料的物理性质直接相关。随着分子束外延等材料生长技术的发展,新型的半导体材料如超晶格已经广泛地吸引了人们的注意。δ掺杂是近年来国际上出现的又一种新的结构,它可减少二维电子(空穴)气系统中的杂质离子散射,在科学和技术应用上都有重要意义。 δ掺杂样品中的杂质离子仅分布在几个纳米的尺度内,一些常用的结构成分分析方法难以进行检测。如Rutherford背散射(RBS)、中能离子散射(MEIS)只对浓度原子百分比大于10~(-2)％杂质敏感,而二次离子质谱(SIMS)的空间分辨一般为3μm左右。X射线是检测物质结构的有效方法,常规光源的强度不足以测量到足够的衍射振荡来分析δ掺杂的结构。同步辐射光源是高亮度的X射线光源,它已成功地用来测量δ掺杂的结构。 北京同步辐射装置漫散射实验站所用光源来自4W1C光束线,X光经一块压弯的三角形硅单晶单色化并水平聚焦后,再由一块全反射柱面镜进行垂直聚焦和滤去高次谐波,在样品处得到光斑大小为0.3mm×0.5mm、垂直发散度为0.1m rad的单色光。本实验中,三角弯晶为Si(111),所得的单色光波长为0.154nm。衍射平面在垂直方向,以利用同步光的水平偏振和垂直发散度小的特点。样品和探测器     

用碳化硅合成的金刚石的阴极荧光

作为一种宽禁带半导体,金刚石被期待在紫外发光二极管或激光器方面得以应用.但金刚石晶体中的杂质和空位对它的光学特性有很大的影响.因此,对金刚石中杂质与光学特性关系的研究,以及对杂质控制的研究都具有重要意义.对金刚石中杂质引起的光心曾有过大量报道.但过去只了解氮、硼、镍3种杂质与光心有关.最近,又证实了一种与硅有关的光心.Vavilov等首先报道了用CVD(化学气相沉积法)制备的多晶金刚石的阴极荧光谱具     

拉曼光谱技术在二维半导体光催化剂异质结研究中的应用

高活性光催化剂的设计是高效利用太阳能的有效手段，其中二维(2D)半导体光催化剂因其独特的物理化学性质，在光催化研究中有着较大优势。构筑异质结具有改变二维半导体能带结构、抑制光生载流子复合等作用，是一种高效的二维半导体光催化剂的设计方法。拉曼光谱技术因其探测时间短、可原位、无损检测以及样品制备简单等优点，在半导体材料研究中的应用逐渐增多。文章介绍了拉曼光谱技术的基本原理，并对近年来二维半导体光催化剂设计的有关研究进行整理，综述了拉曼光谱技术在二维半导体光催化剂异质结研究中的应用，为新型二维半导体光催化剂的设计奠定了技术基础。     

全国第二次半导体物理学术会议在合肥举行

全国第二次半导体物理学术会议于1979年11月8～14日在合肥举行,会议收到学术报告93篇,分别进行了大会、小组和书面交流,内容涉及半导体中的深能级、非晶态半导体、能带计算、半导体表面、半导体中的杂质和缺陷、固溶体半导体和窄禁带半导体等方面.会议期间还举行了若干座谈会,座谈中代表们纷纷表示要放远眼光大力加强基础研究,大力加强现     

核子辐射对半导体的影响和一些实际问题

研究核子辐射对半导体的影响具有极重要的实际价值。基于这方面已有的实验性的工作,近年来已制成半导体核子电池和半导体核子辐射探测元件。由于对现有这些元件进一步改进的要求,引起学术界广泛开展核子幅射对半导体的影响的研究。另一方面,鑑于核动力工程和核武器的出现,提出在有核子辐射作用时电子设备工作的稳定性问题;实     

AlGaAs中混晶无序与DX中心的性质

一、引言 对Ⅲ-Ⅴ族半导体混晶中普遍存在的施主中心(DX中心)的研究,近几年来很活跃。实验观察到AlGaAs中施主中心的主要性质:1.随Si、Sn和Te等施主杂质掺入,出现浅和深施主能级,其浓度N_S和N_D之比仅由混晶组分x决定,不随生长方法及生长条件变化,其浓度总和等于施主杂质浓度(见图1)。2.深能级的束缚能随组分,变化明显,x≈0.4束缚能最大。3.低温下对施主电子的光激发,产生持久光电导(PPC),且有很显著的组分依赖关     

新型半导体深能级掺杂机制研究

掺杂技术是现代半导体技术的核心之一.本文介绍了荣获2017年国家自然科学奖二等奖的项目,重点围绕宽禁带半导体材料、二维半导体材料的能带结构和器件,系统地研究了几类重要的半导体材料的深能级掺杂机制,并进行性能预测.主要创新工作包括:(1)提出了钝化共掺杂方法,增加了TiO_2的光催化效率;(2)发现了空穴导致非磁半导体中d~0铁磁性的新的物理机制;(3)为克服小量子系统掺杂瓶颈,提出通过共掺杂方法在材料中形成杂质能带,降低杂质电离能以提高载流子浓度;(4)对两类新型的二维半导体材料,即过渡金属硫化物以及石墨炔,发现了一系列新奇的物理现象和掺杂机理.这些工作对半导体掺杂理论的发展、新一代纳米器件和第三代半导体器件的结构设计以及性能预测将起到重要的指导作用.     

用α粒子活化分析法测定硅中痕量氧

在研究半导体材料硅时,发现即使有微量氧存在,也会影响材料的物理性能。因此超纯硅中微量氧的测定很重要。一般的质谱法、真空熔融法及14兆电子伏的快中子活化法仅可测定几个ppm。由直线加速器产生的高能轫致辐射的γ光子活化法虽可测到0.1ppm,由于其产核半衰期太短(~(15)O,T_(1/2)=122秒),使得样品辐照后的化学操作很困难。而用带电粒子(p,~3He,α)活化分析法,所采用的核反应为:~(18)O     

Fe-Ni/ZnSe多层膜的磁性质

由磁性层和非磁性层组成的多层膜,通过改变非磁性层材料的类型及多层膜的结构,可以得到各种不同性质的新材料.ZnSe属于Ⅱ—Ⅴ族半导体化合物,当掺入磁性杂质原子时,便形成稀释磁性半导体,它有许多独特的磁学和光学性质.由磁性层和ZnSe组成的多层膜,界面处由于原子扩散,会形成一层很薄的稀释磁性半导体层,因而使多层膜形成了一个复杂的系统.我们曾研究过Fe/ZnSe双层膜,发现在700nm的波长下;极向克尔旋转角增加可     

GaP:Fe的M(?)ssbauer效应和EPR谱研究

众所周知,GaP为宽禁带间接型半导体,是制作绿色发光二极管的主要材料之一;但在生长GaP单晶过程中很难避免杂质Fe的存在,这就使得用GaP制成的发光器件的效率难以提高。显然研究Fe在GaP中的行为,进而了解其对以GaP为基础制成的发光器件发光效率影响的机制,无疑在应用上有重要的意义。近年来对Fe及其它过渡元素在半导体中行为的研究,无论从实验或理论方面均取得重要进展;如Fe杂质在GaP中取代Ga晶位,处于由4个近邻P原子形成的正四面体中心,具有四方对称性旧,通过EPR(电子顺磁共振)谱和其它实验证实了Fe在GaP中的电荷态分别为3d~5,3d~7和3d~6。我们应用M(?)ssbauer谱和EPR谱方法,研究Fe注入GaP后,在GaP中的行为和相应的物理机制;观测了不同退火条件下注入样品表面杂质Fe超精细相互作用参数的变化,并与Fe扩散入GaP的情况相对比,取得一些有趣的结果。     

Li掺杂p型ZnSe的分子束外延生长

宽带隙的Ⅱ-Ⅵ族半导体化合物ZnSe,室温带隙为2.7eV,是研制高效蓝色发光器件最有潜在用途的材料。要用ZnSe材料制作高质量的结型器件,关键在于外延薄膜时有意掺入一定量的杂质,使这种材料具有人为控制的导电类型。宽带Ⅱ-Ⅵ族化合物都是离子性很强的单极性材料,通常情况下,ZnSe材料只呈现n型,这种性质是由其自补偿效     

场助InP/InGaAsP/InP半导体光电阴极时间响应的计算

一、引言 场助Ⅲ—Ⅴ族多元化合物半导体光电阴极与GaAs NEA(Negative electron affinity)光电阴极相比,具有可延伸光电探测的长波阈值、提高红外波段光谱灵敏度等优点,因此在光纤通信、微光夜视以及高速摄影等方面具有广泛的应用。虽然目前场助多元化合物半导体光电阴极的研究已取得了许多成果,但有关理论研究方面的报道却很少见,特别是判别多元化     

催化法制取超纯气体

新技术革命的浪潮推动着大规模集成电路和超大规模集成电路以及传感器技术的飞速发展,要把一二十万个乃至百万个电子元件或电路集成于一个仅有米粒大小的器件上,谈何容易,因此需要半导体器件和集成电路制备工艺来一个飞跃,而相应的生产过程又离不开各种超纯气体,如超纯氢气(H_2)、氧气(O_2)、氮     

超导纳米线单光子探测器件的单光子响应

单光子探测技术是量子通信系统中量子密钥分发实现的关键技术之一. 超导纳米线单光子探测技术是一种新型的单光子探测技术, 相对于传统的半导体单光子探测器件具有高计数率、低暗计数等明显的优势. 介绍了基于低温超导NbN超薄薄膜的超导纳米线单光子探测器件以及实验室超导单光子探测系统. 对超导纳米线单光子探测器件的单光子响应脉冲特性进行了细致的分析和研究, 讨论了测试系统带宽等参数与脉冲波形的关系. 并利用电路模拟对超导单光子探测电信号波形进行了分析, 模拟结果和实验结果具有很好的一致性. 通过这些工作进一步理解超导单光子探测机理, 为未来建立量子通信用超导纳米线单光子探测系统打下良好的基础.