功率VDMOS用硅外延材料的制备

介绍了一种实用的VDMOS器件用硅外延片生长技术,该技术使用PE-2061S外延设备,通过特有的工艺技术,在直径0.12m重掺锑（Sb）衬底上,完成了高阻厚层N型外延片的生长。外延层厚度大于74μm,电阻率大于27Ω.cm,其厚度、电阻率及结晶质量等参数都得到了很好的控制,其中部分技术参数达到了国际先进水平。结果表明,该外延材料完全满足VDMOS器件的制作需要。     

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%。     

P型低阻硅外延生长提高成品率的探讨

在重掺硼微偏离<111>的硅单晶衬底上,汽相生长厚为6—8微米,电阻率为O.5—O.8欧姆·厘米的P型外延层。 在生长中利用控制自掺杂效应使电阻率满足要求,严格控制生长温度在1110℃—112O℃,生长速度在O.7—1.1微米/分,得到表面光亮、平整,电阻率均匀的外延片。使成品率可达90％左右。     

重掺衬底/轻掺硅外延层制备工艺研究

轻掺硅外延层/重掺衬底的过渡层结构、厚度均匀性、电阻率均匀性等关键参数与所制器件的性能密切相关.通常基于重掺衬底的轻掺硅外延层,电阻率比厚度数值至少会低一个数量级,可以有足够的反应时间攀升到稳定轻掺态.但在光电探测应用领域,所需外延层电阻率高于厚度数值2倍以上,并且要求电阻率、厚度参数控制精确,均匀性好、过渡层窄,晶格...     

薄层高阻硅外延制备工艺研究

轻掺硅外延层/重掺衬底结构作为现代电力电子器件的关键基础材料,其厚度均匀性、电阻率均匀性等关键参数与所制器件的性能密切相关。通常基于重掺衬底的轻掺硅外延层,电阻率比厚度数值至少会低1个数量级,可以有足够的反应时间爬升到稳定轻掺态。但在特定的应用领域,所需外延层电阻率高于厚度数值2倍以上,并且要求电阻率、厚度参数控制精确。传统外延工艺中电阻率受自掺杂影响,爬升速率缓慢,均匀性始终不能达到预期目标。基于外延掺杂机理,通过设计低温外延生长、基座包硅等多种手段,可有效抑制系统自掺杂干扰,实现了硅外延层厚度不均匀性1.5%,电阻率不均匀性2%的研制目标。     

碳源浓度对掺硼金刚石/多孔钛复合材料制备的影响

利用热丝化学气相沉积技术,在多孔钛膜上生长重掺硼金刚石薄膜,研究了碳源浓度对复合膜表面形貌及薄膜质量的影响.结果表明钛膜表面沉积的掺硼金刚石薄膜因碳源浓度的不同而不同,掺硼金刚石薄膜的质量随碳源浓度的减小而提高.金刚石/钛复合膜因碳源浓度的不同会产生复杂的变化,在重掺杂高碳源浓度下金刚石生长抑制碳化钛的形成.     

PIN光电探测器用反外延片工艺研究

创新性使用反外延法工艺,介绍了适用于制备近红外波段PIN光电探测器的硅外延材料的研制工艺,在区熔单晶抛光片上进行重掺导电层和支撑层的外延层制备。通过对硅源流量与掺杂剂浓度的精确控制,实现了快速外延生长和高浓度掺杂。通过精细的后期加工工艺,将高阻区熔层加工为厚度和表面质量均满足器件要求的有源层。结果显示,采用反外延法工艺得到的反外延材料片应用到PIN光电二极管中,不仅节省器件制备中的工艺程序,而且大大提高了器件耐压性。     

GaInP2/GaAs/Ge级联电池隧道结的结构设计及金属有机化学汽相淀积生长研究

采用国产的低压金属有机化学汽相淀积(LP MetalOrganicChemicalVaporDeposition,简写为LP MOCVD)设备,生长了GaInP2/GaAs/Ge双结级联电池隧道结,分析了隧道结结构的设计原理.利用霍耳测试仪、X射线双晶衍射仪、二次离子质谱仪,对隧道结的重掺杂和互扩散特性进行了研究.结果表明,在生长温度为600℃,H2Se流量为3mL/min及隧道结N型层掺杂剂选用Se的条件下,可得到电子浓度为5×1019cm-3;而采用自掺C(通过不断改变五族元素与三族元素之比)可得到P型载流子浓度为1017～1021cm-3的GaAs隧道结.说明该生长方法可获得电池隧道结中高掺杂水平的PN结,并且能够达到抑制掺杂杂质互扩散现象的设计要求.     

300mm直拉单晶硅生长缺陷研究

本文针对微电子工业的基础材料——单晶硅进行了其生长缺陷方面的研究,基于300mm掺氮直拉单晶硅的生长、原生氧沉淀等方面的热处理进行了详细分析,同时对极低电阻率的情况下分析了掺氮重掺砷和重掺磷直拉硅单晶的生长和氧沉淀等方面进行了应用分析。     

杨木/刺槐复合结构胶合性能的压痕表征

以杨木、刺槐及异氰酸酯胶黏剂(EPI)制成胶合构件,进行了胶层剪切强度的测试及在宏观范围内胶合性能的压痕表征。结果表明:刺槐间、杨木间的胶层剪切强度分别为7.9、6.2 MPa,杨木与刺槐间胶层剪切强度为5.4～5.7 MPa。460 N荷载条件下,1.6 MPa和1.0 MPa胶合压力制备的杨木与刺槐间胶层部位压痕蠕变分别为21.31%和25.37%,杨木间和刺槐间的压痕蠕变差异不显著。杨木/刺槐间胶层部位的塑性变形功与压痕功比值介于杨木间和刺槐间的值,EPI胶层对杨木抗塑性变形有贡献但对刺槐的作用不明显。杨木与刺槐间胶层部位的名义硬度比杨木与杨木间大,比刺槐与刺槐间小。     

担子菌对于蔗渣木质纤维素的降解

本文研究了13株可食担子菌在蔗渣中生长期间对于木素、半纤维素和纤维素的降解作用。结果表明,Pleurotus ostzeatus AS5.42、Pleurotus ostreatus(陕西)、Pleurotus flo da AS5.184、Pleuvotus cornucopiac AS5.149、Pleurotus sajor-caju AS5.185、Plenrotus Sajor-caju N0.27和lentinusedodes在生长初期均能优先降解木素和半纤维素,而很少分解纤维素。因此,用以上几株担子菌来提高蔗渣消化率的方法可能是有效的途径。     

重掺磷硅单晶生长技术研究

在国产TDR-62硅单晶炉上,采用10英寸和12英寸热系统开展了重掺磷硅单晶生长研究,生长出了4英寸〈111〉晶向、电阻率10×10^-1 ～1．8×10^03Ω·cm的重掺磷硅单晶。对重掺磷硅单晶的磷掺杂和电阻率控制技术及位错与微缺陷的产生机理进行了探讨。     

一种重掺衬底上生长硅外延层的工艺研究

随着肖特基势垒二极管对反向击穿电压一致性指标要求的进一步严格,对所需重掺衬底的硅外延层厚度和电阻率参数的均匀性指标提出了更高的要求。同时,为满足肖特基势垒二极管低正向压降的性能,对外延层过渡区宽度的控制难度加大。使用PE-2061S桶式外延炉,通过综合采取低温本征法、变流吹扫及低速外延沉积等工艺手段,成功实施了重掺衬底上窄过渡区硅外延层的生长工艺,硅外延层厚度和电阻率不均匀性均达到1.5%的要求,而且过渡区宽度可以1.6μm。     

关于掺HCl硅氧化层错生长的动力学模型

对掺HCl硅氧化诱生堆垛层错生长的动力学作了进一步的研究,重建了描写掺HC硅氧化诱生堆垛层错生长的动力学方程。     

新型氨基磺酸盐类超塑化剂的合成

以对氨基苯磺酸钠（sodium p-aminobenzensulfonate．AS）为原料合成了4-（N，N-二甲基氨基）苯磺酸钠（sodium p-dimethylaminobenzenesulfonate，SDMAS），NMR对其结构进行了表征，并以此单体为原料合成了一种新的氨基磺酸盐类超塑化剂SDMAS，在mw/mc=0．29，SDMAS质量分数掺量为0．5％时，水泥净浆流动度达到219mm。     

离子注入重掺N的GaP中过带隙发光谱

为了取得蓝色发光材料,我们研究了GaP-GaN固溶体.在GaP外延片的衬底上进行了离子注入重掺N,获得了不同于GaP结构的晶体.X射线衍射花样表明,注N~+的GaP结构变成纤锌矿格子,这恰似GaN的结构.通过快速退火,进行了光致发光测量,无论退火前和后都得到了过带隙的发光.     

石墨化过程中元素铁对PAN基碳纤维成分及结构的影响

运用EA、Raman和XRD等方法分别研究了PAN基碳纤维石墨化过程中非结构型成分铁对碳纤维中C、N、H等结构型成分、化学结构和聚集态结构的影响,探讨了碳纤维成分变化与结构演变的关联关系。研究表明,元素铁对碳纤维中N元素的逸出具有较强的催化作用,碳纤维中C元素含量由于N元素被催化脱除而提高的更快;元素铁催化脱氮减少了碳纤维结构重排中的能耗,从而有利于碳纤维中的乱层结构碳向石墨结构碳的转变;同时,元素铁促进石墨片层基面宽度（L_a）增长;由于N元素沿纤维径向地逸出,元素铁催化脱氮产生的气胀作用力阻碍石墨片层的堆叠,因此铁对石墨片层层间距（d₀₀₂）几无影响,层间距的发展主要体现温度效应。     

考虑包晶反应的包晶层片共生生长模型

在共晶生长Jackson-Hunt模型和Boettinger对包晶共生生长分析的基础上, 对包晶层片共生生长过程中的溶质场进行了求解. 在对Fe-Ni包晶合金共生生长的计算中发现, 共生生长界面过冷度DT随层片间距l变化曲线的斜率dDT/dl在很大的层片间距范围内都接近零, 此时共生生长是可以进行的, 这为目前得到的共生生长不满足形态稳定性的假设之间的矛盾提供了解释. 此外, 由于包晶共生生长过程中包晶反应很难进行完全, 包晶相变很难达到完全平衡状 态, 所以将包晶反应不完全性引入到包晶共生生长模型中, 发现包晶反应完成完全平衡状态的60%~80%时计算结果与Fe-Ni合金共生生长的实验结果吻合很好.     

Al2O3衬底上低温生长GaN薄膜的一种新方法

研究了 ECR- PAMOCVD在蓝宝石衬底上生长 Ga N外延层时衬底的清洗方法和缓冲层结构对于 Ga N晶体质量的影响 ,提出了新的衬底清洗方法和双缓冲层结构 .实验表明这种方法能够提供一个很好的生长基底 ,可以有效地改善 Ga N外延层的晶体质量     

掺钽LN单晶生长及其含钽量测定

本文研究并确定了掺钽LN单晶的生长条件。介绍了“此重法”的原理和操作,并首次用这种不损坏晶体样品的方法测定了生长出的一系列掺钽LN 晶体中的含钽量。