硅雪崩击穿冷微阴极的电子发射特性

制成高电子发射效率的稳定可靠的冷阴极是使真空微电子器件得以实现的关键。本文报导了硅超浅PN结雪崩击穿式冷阴极的结构和工作原理以及电子发射的测试结果。器件结构和工作原理冷阴极的基本结构如图1所示,图1中中心P~+N~(++)区是电子发射有源区。N~+环区为接触区。P~+和N~(++)区分别由硼和砷离子注入形成。硼注入条件为25KeV,1.5 E13cm~(-2)+60 KeV,1.5 E13cm~(-2)。硅片在B~+注入后放入900℃氮气中退火1小时,使硼离子得到有效激活。砷注入条件为10～12.5 KeV,5E14cm~(-2) ,注入后经1150℃、15秒快速热退火以使As离子得到有效激活而尽量减少杂质分布的变化。由此形成的N~(++)P~+结的结深约为300A。外加电压V_R通过N~+接触区和硅片底部加到N~(++)P~+结上。此外加电压极性使N~(++)P~+结反偏。当反偏电压V_R使N~(++)P~+结工作在雪崩击穿区时,     

硅雪崩击穿冷微阴极的电子发射特性

制成高电子发射效率的稳定可靠的冷阴极是使真空微电子器件得以实现的关键.本文报导了硅超浅PN结雪崩击穿式冷阴极的结构和工作原理以及电子发射的测试结果. 器件结构和工作原理冷阴极的基本结构如图1所示,图1中中心P~+N~(++)区是电子发射有源区.N~+环区为接触区.P~+和N~(++)区分别由硼和砷离子注入形成.硼注入条件为25 KeV,1.5 E13cm~(-2)+60 KeV,1.5 E13cm~(-2).硅片在B~+注入后放入900℃氮气中退火1小时,使硼离子得到有效激活.砷注入条件为10～     

物理冶金法单晶硅片双面磷吸杂实验研究

对物理冶金法提纯的单晶硅太阳能电池的生产工艺中,在磷扩散制备PN结时进行了双面磷吸杂实验研究。结果表明,与常规的磷吸杂扩散相比,双面磷吸杂效果明显,吸杂后硅片的少子寿命及其制成电池片的转换效率均有提高。     

铸造多晶硅的吸杂

吸杂是减少多晶硅中有害金属杂质的一种有效手段.比较了在800℃、900℃和1 000℃条件下经2 h的磷吸杂、铝吸杂和磷铝共吸杂处理后的多晶硅少子寿命、电性能差异.实验结果表明,磷铝共吸杂少子寿命的增加比仅用磷、铝单独吸杂都明显,但3种吸杂方式对太阳电池电性能都没太大影响;同时发现退火到700℃的热处理并不能有效地改善磷吸杂效果.     

高机械灵敏度悬空导电薄膜的制备方法研究

微机电系统中的悬空薄膜的制备技术是微结构制备的关键技术之一.研究了周边固支方形薄膜的机械灵敏度及通过浓硼扩散自停止腐蚀法制备高灵敏度悬空导电薄膜.实验结果表明,当扩散温度为1 175℃,扩散时间为3h,去除硼硅玻璃后四甲基氢氧化铵(TMAH)腐蚀液中腐蚀7.5h,可得到厚度为3μm,边长为5 mm,方块电阻为1.12 Ω/sq,致密均匀的悬空导电薄膜.给出了详细的制备工艺;针对扩散过程中出现的硼硅玻璃等问题,给出了切实可行的解决办法.     

斜角造型高压硅器件表面特性的光感生电流法检测

采用激光探针表面电荷测量系统,实现了有机/无机介质膜保护下的高压硅器件表面耗尽区展宽的测量,分析了光感生电流(OBIC)曲线与硅表面少子扩散长度、表面复合速率以及波长相关吸收系数的关系.实验和计算结果表明,He Ne激光束由于具有较大的吸收系数(>3200cm-1)和适当的透射深度(≈3 1μm),对曲线上下沿变化影响很小,测量结果可以直接反映硅表面本身的响应.小正斜角造型大功率硅整流管在反向偏置下,表面耗尽区在稳态光电导下的扩展几乎都是在低掺杂的n区进行,p区的扩展被"钉扎".表面保护不良时,OBIC曲线可直接反映出局部的电场倍增状态.对不同腐蚀时间处理的磨角造型硅表面,OBIC测量结果表明,当腐蚀时间短时,表面少子寿命较低;反之,则寿命会有所提高.     

大功率半导体整流元件正向压降和测定大注入少子寿命的新方法

本文用实验上证明了的非平衡载流子浓度的对称边界条件代替原始的霍尔条件,建立了大功率P~+NN~+整流元件的正向特性公式。计算结果与Herle■和Raithel的著名伏安特性试验很好符合。在此基础上提出了一个确定大注入少子寿命的新方法,所得的结果与反向恢复时间法一致。     

硅N-N~+-P结构光生伏特效应的研究

本文模拟TTL集成电路的N-N~+-P结构,推导了光生少子分布,光电流和开路电压的表达式。测量了光伏谱;用恒光强法,计算出P区少子扩散长度L_n;由二步拟合的方法计算得各区的重要参数,讨论了计算结果的可靠性。理论计算与实验符合较好。     

P~+-P-N硅器件表面的玻璃钝化

本文利用铅系玻璃、锌硼硅玻璃等四种不同组分的玻璃材料,对P~+-P-N结构的硅器件表面进行玻璃钝化的试验研究。用V-I法对玻璃钝化器件测试。玻璃钝化结果表明,1~#铅系玻璃可使器件常温下的阻断能力达到1800伏;含少量氧化铅的4~#锌硼硅玻璃钝化的器件表面,获得在150℃高温下具有稳定的高温阻断特性。对电泳涂层方法作了初步探讨。     

基于IBC太阳电池的二氧化硅掩膜研究

在叉指状背接触太阳电池(IBC电池)的制作过程中,一种办法是以二氧化硅作为掩膜阻挡磷扩散进入已经扩硼的区域,在有二氧化硅保护的区域,p+区保持不变,在没有二氧化硅保护的地方磷扩散进入形成n+背表面场,从而实现在不同区域的不同扩散。该文是研究在不同的的温度下热氧化得到的二氧化硅氧化层的厚度,厚度从0 nm到124 nm,然后通过测量磷扩散前后方阻变化和ECV图像,研究不同厚度下的二氧化硅掩膜对磷扩散的阻挡作用。同时,还测量了在不同情况下硅片的少子寿命,以确定一个最佳的热氧化二氧化硅工艺,为IBC电池工艺的后续研究提供参考。     

半导体光电化学法测定半导体材料的物理参数

光电化学技术以它许多独特的优点为半导体性能测试提供了一种灵敏、方便,有时是其它方法也难以达到的综合性测试方法,尤其是对多层及异质结构材料多数的剖面分布测量.因此,它已广泛应用于材料性能测试和器件工艺.本文总结了半导体材料特性参数的光电化学测试技术,包括导电类型、p-n结位置、载流子浓度、少子扩散长度、深能级、禁带宽度、材料组份,以及部分参数的剖面分布的测定.介绍了国内外的研究进展.     

宽带隙半导体器件仿真中收敛性问题的分析

针对宽带隙半导体器件仿真中常见的不收敛性问题,通过分析数值求解算法与宽带隙半导体材料的固有特性知道,其原因是少子浓度过低,从而提出3种引入平衡或非平衡少子的解决方案。ISE仿真结果表明,采用文中提出的方案在解决收敛性同时能保证求解结果正确性,并且对刚开始进行宽带隙半导体器件仿真设计的本科生有很大帮助。     

卤素离子在多晶铜电极表面的微分电容研究

本文通过测量金属晶体电极表面的微分电容研究了金属电极表面在金属与水溶液界面上的吸附能力,以及金属与吸附质之间的相互作用。文中论述了多晶铜电极在(0.5-x)mNaClO_4+xmNaBr的一系列不同x值的溶液中的微分电容测量值及微分电容-电位曲线,证明了F~-和ClO_4~-离子在多晶铜电极表面是非常弱的吸附,Br~-离子在多晶铜电极表面具有特定的吸附,每条电容-电位曲线有一个凸起的峰。在峰所对应的位能值,金属表面对阴离子的吸附能力强,证实金属-吸附质之间的相互作用强,吸附的阴离子在过渡层中散射导电电子的能力也强。对于相同阴离子和金属的体系,其微分电容与吸附质的浓度、电压、溶液的pH值和表面的非均匀性等因素密切有关。研究证明,金属晶体电极表面在电解质溶液中的微分电容的变化规律类似于表面电反射信号的强弱变化规律,微分电容大小取决于金属-吸附质之间的电荷转移程度。     

Study on temperature characteristics of organic light-emitting diodes based on tris-（8-hydroxylquinoline）-aluminum

Both single-layer and double-layer organic light-emitting devices based on tris-（8-hydroxylquino- line）-aluminum （AIq3） as emitter are fabricated by thermal vacuum deposition. The electroluminescent characteristica of these devices at various temperatures are measured, and the temperature characteristics of device performance are studied. The effect of temperature on device current conduction regime is analyzed in detail. The results show that the current-voltage （I-V） characteristics of devices are in good agreement with the theoretical prediction of trapped charge limited current （TCLC）. In addition, both the charge carrier mobility and charge carrier concentration in the organic layer increase with the rise of temperature, which results in the monotonous increase of AIq3 device current. The current conduction mechanisms of two devices at different temperatures are identical, but the exponent m in current-voltage equation changes randomly with temperature. The device luminance increases slightly and the efficiency decreases monotonously due to the aging of AIq3 luminescent properties caused by high temperature. A tiny blue shift can be observed in the electroluminescent （EL） spectra as the temperature increases, and the reduction of device monochromaticity is caused by the intrinsic characteristics of organic semiconductor energy levels.     

EBIC测定GaP的少子扩散长度和表面复合速度

应用扫描电子显微镜（SEM）对GaP半导体材料的p-n结进行线扫描,得出电子束感生电流（EBIC）的线扫描曲线,给出一简单模型,对GaP样品n区的EBIC线型进行计算,拟合实验曲线,得出少子扩散长度和表面复合速度。     

金刚石薄膜/立方氮化硼异质结的制备

利用高温高压合成的立方氮化硼单晶材料,采用恒浓度高温扩散方法制备n型立方氮化硼半导体材料。通过化学气相沉积方法在n型立方氮化硼上外延生长p型金刚石薄膜。在此基础上,通过欧姆接触电极的制作,制备出金刚石薄膜／立方氮化硼异质pn结,并给出pn结的伏安特性曲线。     

聚合物膜对锌空气电池空气扩散电极性能的影响

为了研究聚合物膜对空气扩散电极性能的影响，采用辊压法制备出空气扩散电极，并将选用的两种聚合物溶液涂覆于空气扩散电极的透气层，测试了空气扩散电极对氧气和水蒸气的选择性、吸水和失水性能以及用各种空气电极制作的锌空气电池的放电性能．研究结果表明，涂覆聚二甲基硅氧烷(PDMS)溶液的空气扩散电极对氧气和水蒸气的分离系数达到2.11；由涂覆一层聚二甲基硅氧烷膜透气层制成的空气扩散电极所装配的AA型锌空气电池不论在干燥环境和在潮湿环境中，都大大提高了电池的放电容量，锌电极的利用率明显提高．     

牛红细胞铜锌超氧化物歧化酶的循环伏安法研究

应用悬汞电极和金属铂电极测试了牛红细胞Ｃｕ２Ｚｎ２ＳＯＤ分别在ＰＨ７．０的０．０５ｍｏｌ／Ｌ硫酸钠溶液２及ＰＨ７．２６的０．１ｍｏｌ／Ｌ磷酸缓冲溶液中的氧化还原电位，发现－０．０１６Ｖ处有一还原峰，＋０．７０５Ｖ处有一氧化峰，并对其进行讨论。     

n/n~ GaAs LPE层中L_P-N_D关系的测量和分析

本文采用等光强表面光伏法对掺锡的n/n~ GaAS液相外延层空穴扩散长度Lp和施主浓度N_D。关系作了测量,求得可供器件设计参考的经验公式.把Lp换算为空穴寿命τ_p后,用公式τ_p~(-1)=τ_(HSP)~(-1) Brn Cn n~2拟合了τ_p和电子浓度n的关系曲线,算出由带隙内复合中心所决定的少子寿命τHSR、带间辐射复合系数Br和带间俄歇复合系数Cn。     

后注Ar^＋对高能注P^＋硅中二次缺陷的影响

用剖面的电子显微术(XTEM)研究了后注Ar~+对高能注P~+硅中二次缺陷的影响。结果表明,后注Ar~+像后注Si~+一样能够减少高能注P~+硅中的二次缺陷。但这种效果与退火过程密切相关,退火应该在后注Ar~+之后,而不是在其之前。实验还发现,在适当退火条件下,后注Ar~+产生的新二次缺陷比后注Si~+产生的要少一些。物理机制分析认为,后注Ar~+减少二次缺陷的物理机制与后注Si~+的是相似的。