MeV高能离子注入Si中二次缺陷控制

提出了几种用于解决离子注入Ｓｉ中二次缺陷控制的有效新途径，阐明了这些过程的物理机制，并通过实例对这些新方法的重要应用价值做了简单讨论。     

离子注入白光退火技术和浅结工艺的研究

利用白光快速退火设备研究了白光退火特性,得到As通过siO_2注入Si制备0.1～0.15μm无缺陷浅结的最佳条件.发现As通过SiO_2注入的样品退火后其载流子浓度分布出现双峰现象,进而提出了分析这种现象的增强扩散模型.还发现B+As双注入的样品经瞬态退火后消除了减速场.     

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.     

α—Si：H快速退火电学性质的研究

对α－Ｓｉ：Ｈ材料作快速退火固体晶化工艺处理，Ｈａｌｌ效应测试表明：随着退火温度的增加，μＨ和σ逐渐增加，经８００℃ｍｉｎ退火后，样品电导率激活能０．１０４ｅＶ。     

金属玻璃Fe80B14Si6的退火脆化

本文采用Ｌｂｏｌｓｋｙ法作脆化判据，测定了金属玻璃Ｆｅ８０Ｂ１４Ｓｉ６的危险经温度；     

基于快速退火制备纳米金SERS基底的罗丹明B和罗丹明6G痕量检测

通过扫描电镜喷金仪和退火工艺制备简单、实用的表面增强拉曼散射(SERS)基底.在石英表面溅射出5 nm厚金膜,然后置于真空快速退火炉中,在900℃下进行5 min快速退火,制得纳米金阵列.经检测,纳米金的平均粒径为(79.9±24.5)nm,且分布紧密,热点密集.将该基底用于检测罗丹明B和罗丹明6G溶液的拉曼信号,检测...     

Mo离子注入钢退火过程中的相变研究

着重研究了金属离子注入合成表面优化复合层的机理和纳米相镶嵌结构形成,探索了注入和退火过程中纳米结构和相变过程,讨论相变机制.实验中发现用较低束流密度的Mo离子注入钢明显地改变了钢表面的结构,可使钢表面晶粒细化,使阻止位错移动的晶界数量增多;可在钢表面形成Mo原子超饱和固溶体;随所用的束流密度的增加,注入时表面温度升高,注入的Mo原子将与钢中的铁原子和碳原子化合而形成纳米尺寸的析出相.这些弥散的析出相在钢表面形成了弥散强化.用低束流密度注入后经过退火,在钢表面也形成了纳米尺寸的析出相,从而增加了表面弥散强化的效果.随退火温度的增高,纳米析出相将会聚成大一些的纳米颗粒,颗粒之间互相连接而形成网状结构,这将会进一步增加表面强化效果.     

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。     

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。     

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.     

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     

INVESTIGATION INTO THE SURFACE ENERGY OF IMPLANTED SURFACES

The critical surface energy of steels surface modified by ion implantation was evaluated. Zisman's method was used to investigate the critical surface energy of 40Cr, # 45, GCr15, 1Crl8Ni9Ti steels implanted under the different conditions from the contact angle data. The critical surface energy in steel shows a general tendency to decrease with the increase of implanting energy and dose. On the grounds of the relationship between the energy of adhesion of sliding interfaces and the solid surface energy, reduction of friction and increase of wear resistance of the implanted surfaces have been demonstrated experimentally.     

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.     

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.