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.     

注入离子分布参数的拟合研究

Ｎ注入Ｇａｐ中深度分布已被ＳＩＭＳ和＾１４Ｎ（Ｄ，ａ）＾１２Ｃ核反应测出，可用拟合程序拟合出在不同注入条件下Ｎ的分布参数，其分布参数是用皮尔逊ＩＶ型分布曲线拟合的。拟合出的参数同ＴＲ１Ｍ８９程序和邵其均等人的计算结果作了比较，拟合结果与计算结果是一致的。     

磷离子注入硅的 CWCO_2激光退火的研究

本文应用剥层椭偏光法对硅中大剂量P~ 注入形成的非晶层在CWOO_2激光退火时的固相外延模型进行静态实验证明.获得CWCO_2激光退火的固相外延生长平均速率达到4.2×10~3(?)/sec.本文并应用隐式差分方法计算了退火样品的体内温度的径向分布T(r,t)及离子注入非晶层外延再结晶厚度的径向分布ξ(r,t)的离散值,得到选择退火条件的一些依据.     

12keV低能砷离子注入硅的损伤分布

测量了１２ｋｅＶ注入能量、８×１０￣（１４）～２×１０￣（１５）／ｃｍ￣２剂量砷离子注入硅的椭偏光谱，并用最优化拟合算法从椭偏光谱定出损伤分布。这种低能量离子注入的结果表明，损伤分布呈现为平台型，体内不出现峰值，损伤深度为１２．５～１６．０ｎｍ，与背散射沟道技术测定结果相符合。     

离子注入硅的碘钨灯快速热退火温度计算

离子注入并通过快速热退火引发固相外延生长,退火温度及温度分布对固相外延生长的结晶速率及退火材料的性质有很大影响.利用等温模型,根据入射能流密度与辐射损失能流密度之间的平衡,得出了离子注入硅的碘钨灯快速热退火的退火温度与衬底温度以及碘钨灯功率的关系.研究结果表明:在300～1 070 K的衬底温度范围内,退火温度主要由碘钨灯功率决定,而衬底温度对其影响不大;发生固相外延生长的最大碘钨灯功率或液相熔融再结晶的理论临界碘钨灯功率为2.6 kW,与实测值基本相符.     

单质铟在空气中原位热氧化合成氧化铟纳米锥

以Au作催化剂，将金属铟在空气中加热到900-1000℃，在单质铟表面制备出In2103纳米锥．纳米锥的直径随着加热时间的延长和反应温度的升高而增加．采用拉曼光谱、扫描电镜和透射电子显微镜对产物进行了表征分析．结果表明，产物为立方相单晶结构的In2O3纳米锥，其直径和高度分别在0．08～0．7μm和0、5～3．1μm范围可调，且金作为催化剂在纳米锥的生长过程中起了非常重要的作用．基于此研究结果，提出了纳米锥的可能生长机理     

椭圆偏振光研究O_2~+注入Si的退火特性

用椭圆偏振仪测量了O+2 注入Si后的椭偏参数Φ和Δ ,给出了离子注入辐射损伤与注入剂量和注入能量的关系 .同时 ,对离子注入片在N2 气氛中进行等时热退火 ,测量了Φ和Δ ,给出了O+2 注入Si的退火特性 .结果表明 :O+2 注入Si的退火特性曲线 ,对不同的注入剂量和注入能量分别为“V”形和“W”形 .对此结果 ,我们进行了初步地分析和讨论     

适用于获得砷硼浅结的快速热退火解析模型

利用Boltzmann-Matno变换方法,求解与浓度有关的扩散方程,得到了砷硼快速热退火再分布的解析模型.实验证明本解析结果较好地符合快速热退火再分布的实际规律.     

单晶硅中离子注入及快速热退火后浓度分布模型

在考虑B，P，As离子注入单晶硅中的浓度分布模型的基础上，讨论了快速热退火对3种注入离子浓度分布的影响，提出了3种离子在快速热退火后浓度分布的修正模型，由修正后的模型得到的多次离子注入模拟结果与实验结果符合很好。     

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。     

MeV高能B离子注入Si的退火

报导了在国内实现MeV级能量离子注入的实验研究结果.在n-型Si(100)衬底上使用MeV能量的B离子注入产生p~+-型层和快速形成n-p-n结构.结果表明,经合适退火的样品内部,形成了深掩埋的注入激活层和良好的表面单晶层.采用双重注入的增强退火效应,能更为有效地对高能B离子注入样品实现退火,这对高能离子注入的实际应用有重要意义.     

Mo离子注入硅和快速退火硅化钼的形成

用大束流密度的钼金属离子注入硅，由于原子间激烈碰撞和硅片的温升而得到了性能良好的硅化钼。实验中发现，当注量均为５×１０＾１７ｃｍ＾－２时，随束流密度的增加，硅化钼生长，其电阻率明显下降，当束流密度为０．５０Ａ．ｍ＾－２时，方块电阻Ｒ口最小，其值为９０Ω。Ｘ衍射分析表明，当束流密度为０．２５Ａ．ｍ＾－２时，硅化钼衍射峰很小，难于辨认，当用０．５０Ａ．ｍ＾－２注入时，３种结构的硅化钼明显出现，对０．２     

瞬态退火中高密度缺陷对As增强扩散作用模型分析

分析了注入As在快速退火中的增强扩散效应,特别分析了注入层中缺陷生成过程所伴随的增强扩散效应。退火中引起高密度缺陷两种过程是:一反冲氧的作用;二高剂量注入As在品格中引入应力的作用。实验中发现,剂量高达2×10~(16)cm~(-2)和As通过SiO_2层注入硅时(As射程等于SiO层的厚度),注入的样品经高温退火后,As杂质剖面出现拐点。以拐点为分界划分出快扩散和慢扩散两个区域。用Boltzmann-Matano)方法计算了As在退火期间在硅中的扩散系数。用高压透射电镜观察表明,从硅表面到拐点处存在着高密度的缺陷,并且分析了缺陷在1～12s期间的发展过程。结果表明。在最初1～3s内已形成了高密度缺陷,且这种缺陷热稳定性很高,即使经1 150℃180s退火仍然存在。在此基础上分析高密度缺陷对增强扩散影响的模型。     

Si^＋和S^＋注入SI—GaAs白光快速退火特性

研究了 Si~+和 S~+注入 SI-GaAs 经白光瞬态退火后的电特性,得出最佳的退火条件为930～960℃,5s.在适当的注入和退火条件下,得到了陡峭的载流子剖面分布没有拖长的尾巴.发现Si~+注入白光快速退火样品比常规热退火样品有较好的电特性.使用 Si~+注入白光快速退火制作出了性能良好的全离子注入平面型 MESFET.     

F_e~+注入Si中的研究

本文的工作以内转换电子穆斯堡尔谱为主,并结合离子探针以及电学和光学等参数的测量,对硅中注入的F_e~+进行综合研究。根据实验结果我们认为在低温退火前后,高剂量注入的铁不是均匀地分布在注入层中,而是处在高浓度集中的微区中,并处在替位位置。低温退火后尽管晶体电学特性已基本恢复,但多数铁仍处于非电活性状态。高温退火后在注入层中形成铁硅化合物相的观点进一步由离子探针的实验结果得到证实。高温退火后晶体电阻率较大可能是由于铁硅化合物的析出在晶体中产生了大量的缺陷。     

硅片氧化过程及其对硅中杂质分布影响的分析

利用带活动边界的“D＇Alembert变分法”分析了硅片的氧化过程及此过程所引起的硅中杂质的再分布.氧化过程的理论分析结果及对两种常见的杂质初始分布的计算结果均与实验相符.