Mev^28Si^＋注入GaAs的退火行为

报导 MeV 硅离子注入半绝缘 GaAs 的快退火行为,根据缺陷作用原理分析了硅的不均匀激活和载流子分布特征.指出应按载流子浓度、迁移率、埋层电阻和击穿等特性综合评价深埋层和近表面层的品质,优化注入和退火参数.     

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.     

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。     

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     

椭圆偏振光研究N2^＋注入Si的退火特性

本文用椭圆偏振仪测量了在不同剂量和不同能量下的N_2~+注入Si后的随偏参数ψ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,我们在N_2气氛中对离子注入片进行等时热退火,然后测量ψ和Δ,给出了N_2~+注入Si的退火特性,结果表明:N_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“υ”形和“W”形。     

MeV P^＋／Si^＋共注入SI—GaAs制备高品质n^＋埋层

采用不同注量和注入顺序的MeV能量的P~+(3MeV,1×10~(14)～3×10~(14)cm~(-2))与MeV能量的Si~+(3MeV,1×10~(14)cm~(-2))共注入于SI-LEC GaAs晶体中。对不同退火条件的共注入样品的有源层电特性、载流子浓度分布、晶格的损伤和恢复状况以及剩余缺陷等进行了分析。研究表明,较大注量的P~+与Si~+共注入,可以降低注区薄层电阻,有效地提高MeV Si~+的激活效率,改善有源层迁移率,得到高品质的n~+埋层。共注入样品的HALL迁移率大于2400cm~2/(V·s),激活率可达95％以上。     

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.     

MeV硅,氧离子注入SI—GaAs形成相互隔离的双导电层

用Mev的硅、氧离子注入SI-GaAs形成了相互隔离的N-SI-N双导电层结构.6 MeV的Si离子注入半绝缘的GaAs,在950℃5s条件下进行快速退火,可以得到最佳电特性,在表面下2.8μm深处形成n~+深埋层.采用双能量的硅离子注入半绝缘GaAs:6 MeV(1×10~(14)cm~(-2))+80 key(5×10~(13)cm~(-2)),在950℃5s退火,然后用1.2MeV的氧离子注入该样品,注量为10~(10)～10~(11)cm~(-2)时,形成了上、下相互隔离的双导电层,隔离击穿电压为10～20V,该结构在600℃以下是稳定的.     

双束注入的晶格应变

用双晶ｘ射线衍射仪测出了注入能量为１８０ｋｅＶ,不同注入剂量和不同退火温度的Ｎ＾＋＋Ａｓ＾＋双束离子注入的摇摆曲线。利用离子注入的多层模型,试探应变函数和ｘ射线衍射的运动学理论,借助于计算机,用Ｌｅｖｅｎｂｅｒｇ－Ｍａｒｕａｒｄｔ最优化法拟合实验曲线,给出了不同剂 退火温度晶格应变随注入深度的变化。     

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△。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△，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。     

快速退火炉离子注入退火工艺设计

研究了快速热处理系统中卤钨灯阵列的排列方式和硅片接受到的辐照度均匀性的关系,设计了一种可以满足硅片温度均匀性要求的轴对称排列的灯阵列形式.卤钨灯分布在三个半径分别为5,10,16.8 cm的同心圆上,线密度分别为0.127,0.191,0.341cm-1,加热头高度为10.2 cm.此时辐照度的标准差有最小值,保证了硅片边缘和硅片中心能够得到尽可能一致的辐照.接着进行了P离子注入快速热退火试验,测量比较了退火后样品的方块电阻值,获得了快速热退火的最佳温度时间关系参数.对于剂量7.0×1015cm-2,能量60 keV的P离子注入,快速热退火的最佳温度为1000°C,稳定10 s.     

离子注入方法制备半导体一维量子线

使用质子Ｈ￣＋和聚焦Ｇａ￣＋离子束方法，在ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子阱材料上制备半导体一维量子线。通过低温阴极射线发光谱和光致发光谱，测量了由于Ａｌ从ＡｌＧａＡｓ势垒向ＧａＡｓ量子阱内扩散导致的发光谱峰的兰移，并讨论上述两种离子注入方法各具有的特点及不同的结果。     

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。     

基于双离子注入法的新型PSD结构

在分析半导体光电位置敏感探测器(PSD)传统结构的基础上,采用双离子注入方法,研究一种新型的PSD结构.这种新型结构通过在N型硅衬底分别注入一种高剂量、低能量的硼离子和另一种高能量的硼离子形成,离子注入后在1 050℃扩散炉中氧气保护退火2h,形成浅和低掺杂的PN结.实验结果表明,新型PSD结构可获得较高的位置分辨率、较小的响应时间误差及非线性.     

As^＋注入Si中的晶格应变

本文借助于双晶Ｘ射线衍射和椭圆偏光谱研究了注入能量为１６０ｋｅＶ,不同剂量６和不同退火温度（５００－７００℃）Ａｓ＾＋注入Ｓｉ的性质。用Ｘ射线衍射的动力学理论和多层模型拟 了双晶衍射的摇摆曲线,得到了晶格应变随深度的分布。     

离子注入退火晶格恢复和电激活动力学研究

给出了As和P注入硅的电激活能与退火温度的关系.用这些结果和表示晶格去除率与退火温度的关系式,研究了损伤的晶格恢复和杂质电激活动力学,发现低剂量As注入硅,在退火过程中仅出现1～2个低的激活能.当注入剂量大于5×10~(15)cm~(-2)时,硅注入区转变成了无序层,退火过程中则出现无序层外延生长区、过渡区和电激活能区3个特征温区,并在激活能区可观察到2～3个激活能.当硅在300℃温度下注入As,注入剂量为1×10~(16)cm~(-2)时,注入层中未出现无序层,退火过程中仅有激活能区,在此区能测到3个激活能.     

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.