用冠醚络合硅表面的碱金属杂质

本文介绍了用冠醚除杂减少硅表面的碱金属杂质沾污的简单方法。并且应用“高频CV特性测试仪”和“半导体杂质浓度分布测试仪”分别测量外延硅单晶在冠醚除杂前后表面可动杂质离子的浓度变化及杂质浓度的纵向分布。最后估算了冠醚分子络合碱金属离子的结合能。     

直接标繪外延层杂质分布的方法

半导体材料中的杂质浓度分布,是半导体器件制造中必须知道的一个重要参数。对外延材料的最佳选用来说,也是不可缺少的。测量半导体杂质浓度,一般使用电容——电压法。但此法测量速度慢,分辩率和准确度较差。近年提出了一种新的方法——二次谐波法〔1,2,3〕。这种方法具有如下优点:简单、快速、分辩率高(只受德拜长度的限制)、且能直接得出结果。本文除了简单介绍谐波法原理外,着重介绍坐标轴标度的确定,从而定量地给出浓度随深度的变化关系。实验举出了砷化镓外延和硅外延两种试样的杂质浓度分布的测量结果,并与用C—V方法测量的结果进行比较,两者是一致的。     

离子注入杂质分布

本文在林德哈德投影射程理论(LSS理论)的基础上,考虑了离子注入的同时产生的扩散效应,给出了离子注入晶体中的杂质浓度分布为高斯函数和余误差函数。从而定性地解释了杂质浓度分布实验曲线比LSS理论曲线多出的“尾巴”。     

由光谱数据定原子间势能曲线

本文在R.K.R.方法的基础上,给出了一种新的严格处理办法.其中使用了对被积函数的收敛很快的展开式V~m[U-(ω_eV-ω_eX_eV~2 ω_eY_eV~3-ω_eZ_eV~4)]~(-1/2)= =V~m[a(V′-V) b(V′-V)~2 c(V′-V)~3 d(V′-V)~4](-1/2) =V~m[a(V′-V) b(V′-V)~2]~(-1/2){1-1/2[c(V′-V)~3 d(V′-V)~4/a(V′-V) b(V′-V)~2] 3/8[c(V′-V)~3 d(V′-V)~4/a(V′-V) b(V′-V)~2]~2-5/16[c(V′-V)~3 d(V′-V)~4/a(V′-V) b(V′-V)~2]~3 …} m=0,1,2,V′=v 1/2,来得到f和g的解析表达式(第一公式),从而可以进一步由光谱数据计算出原子间束缚态相互作用位势曲线的经典迴转点. 这里也给出了另一种展开公式(第二公式).虽然它在数学上不太严格,但其内含的误差抵消使得最后结果的精度几乎总和前一种方法相同,而这种公式使工作量大为减小. 将这两种解析表达式对V′的幂级数展开式和用Jarmain方法得到的结果进行了比较,发现符合得相当好. 文中还给出了对~79Br~81Br~3πo u态和~14N_2X~1∑_g~( )态的试算,并和Rees,Jarmain,Vanderslice等人的结果进行了比较.本文还对已有的方法作了讨论,并指出了进一步提高精度的途径.     

半导体外延掺杂的深度分布——"修正的"余误差分布

在制造半导体器件的外延工艺中,外延生长时通常要掺入杂质.如果杂质的扩散系数很小,杂质在外延层中的深度分布是均匀的;如果杂质的扩散系数较大,半导体在外延生长过程中,杂质还有较明显的扩散,也会扩散到衬底中去.杂质浓度随深度分布不仅和杂质的扩散系数有关,还和外延生长速度及外延生长时间有关.从理论上推导出掺杂外延生长时杂质浓度深度分布表达式——"修正的"余误差分布;并根据该表达式绘出不同扩散系数和不同外延生长条件下的杂质浓度深度分布图;讨论了由杂质浓度深度分布确定扩散系数的实验条件.     

La_(0.8)Sr_(0.2)Mn_(0.98-x)Fe_xCo_(0.02)O_3微波吸收特性研究

用溶胶-凝胶法制备La_(0.8)Sr_(0.2)Mn_(0.98-x)Fe_xCo_(0.02)O_3(x=0.08、0.10、0.12、0.14)晶粉,用场发射扫描电子显微镜和XRD表征其微观形貌和晶体结构,用微波网络矢量分析仪测量样品在2~18 GHz频率范围内的复介电常数和复磁导率,根据测量数据计算微波反射率与频率的关系曲线.研究结果表明:900℃煅烧3 h的La_(0.8)Sr_(0.2)Mn_(0.98-x)Fe_xCo_(0.02)O_3粉晶平均粒径约100 nm,晶体结构为钙钛矿型;在测试范围内,样品都有一个吸收峰,峰高及频率位置随x不同而异;厚度2 mm,x=0.08、0.10、0.14,大于10dB的吸收带宽达到4 GHz以上,样品既有介电损耗又有磁损耗,但介电损耗要大于磁损耗.     

采用肖特基二极管测量外延层杂质分布

气相化学反应的硅外延生长,被广泛地用来制造半导体集成电路、晶体管及其它各种半导体器件。硅外延生长的电阻率或杂质浓度对于上述应用的电学参数影响很大,如击穿电压、收集极串连电阻都是由它直接决定的。另外,新发展起来的超高速逻辑电路等则要求外延生长层在3μ左右,所以更必须注意埋层的反扩散、自身掺杂等影响引起的外延层深度方向的杂质浓度分布。 目前,我厂采用的半经验的三探针法是利用点接触二极管击穿来测量外延层电阻率的。这一间接地决定杂质浓度的方法虽然是非破坏性的。但是,不准确,无法测量外延层较薄的片子,而且它测出的只…     

用面积法对测量疲劳裂纹扩展速率求标定曲线

本文探讨的是表面直读法在电测中作疲劳裂纹长度测定的标定曲线时所产生的误差及其消除方法。利用断裂面积与电位的对应关系所作的测量疲劳裂纹长度的标定曲线可以提高测量精度。根据在一定的电流下,断裂面积与电位,即S(mm~2)——V(mv)有其相对应的关系,通过把面积s换算成裂纹长度a(mm),而获得(a(mm)——V(mv)关系曲线作为标定曲线。减少了表面直读法所作的标定曲线受疲劳前沿线形状影响的误差,使测量精度得到提高。     

超高纯锗多晶材料的制备

作为高纯锗核辐射探测器的锗单晶材料,要求其净杂质浓度小于2×10~(10)cm~(-3)。要想制备如此高纯度的锗单晶,首先要获得相当于净杂质浓度为10~(10)cm~(-3)量级的多晶材料。由于它受到各方面因素的制约,因此这是一项相当困难的事情。本文使用国产材料,通过区域提纯方法,获得了超高纯锗多晶材料,其净杂质浓度约为10~(10)cm~(-3)量级。     

品格常数精确测定经验公式的探讨

用X光衍射仪测量晶格常数已有一套较完整的理论误差修正公式。[1]但在一些特殊情况下,如利用高低温装置进行测量时,由于热胀冷缩等原因,样品表面将显著偏离X光平面,此时原有的误差修正公式已不能满足测量的需要。笔者在Y-2A型X光衍射仪上进行了一系列模拟试验。找到了一个新的误差修正项,用此误差修正项修正时,在Y—2A型X光衍射仪上,可使误差范围σ<5×10~(-4)A°,     

La掺杂BiFeO_3薄膜的铁电性能分析

为了研究La掺杂BiFeO_3(BLFO)薄膜的铁电性能与频率的相关性,采用溶胶-凝胶法和高通量组合材料技术快速制备了不同La掺杂物质的量分数(0、5%、10%、15%、20%和25%)的BiFeO_3铁电薄膜.利用X线衍射分析仪(XRD)对样品的晶体结构进行分析,并测量掺杂样品的电滞回线(P-E)和漏电流特性(J-V),通过改变测试频率研究Bi_(1-x)La_xFeO_(3±δ)薄膜电学性能的频率依赖性.结果表明:560℃时所有样品均为纯相;在频率为10 k Hz的条件下,La掺杂物质的量分数为15%的样品具有最大的剩余极化值Pr,约为42.2μC/cm~2;电压为1.5 V时,漏电流密度最小,约为0.010A/cm~2;频率为100 Hz时,样品的剩余极化值远小于10k Hz和100k Hz,10 k Hz频率下样品的剩余极化值最大.     

一类对称插值样条和严格凸插值样条

文[1]给出一类C~2连续保凸的插值样条曲线,本文在此基础上进一步讨论(1)当插值多边形为保凸对称时,构造形状对称的C~2连续且保凸的插值样条曲线。(2)当插值多边形严格凸时,构造C~2连续且严格凸的插值样条曲线。     

铁电-反铁电相界附近的PSZT系列陶瓷的电致伸缩效应

本工作研究了PbTiO_3-PbZrO_3-PbSnO_3三元系(简称PSZT)陶瓷系列在铁电-反铁电相界附近16种成份的电致伸缩效应.测量了各种成份样品的横向电致伸缩系数Q_(12)和一些样品的流体静压电致伸缩系数Q_h 以及纵向电致伸缩系数Q_(11).实验结果表明,靠近相界的铁电相材料有较大的Q_(12)值且随Sn 的含量增加而增大,而靠近相界的反铁电相材料的Q_(12)则非常小.由本系列材料测出的最大的电致伸缩系数Q_(11)=2.16×10~(-2)m~4/C~2,Q_(12)=-0.58×10~(-2)m~4/C~2.在本实验的各成份中,并没有发现“弥散型”相转变的特征.     

C~(14)年龄测定中的统计误差分析

本文从放射性衰变所遵守的统计规律出发,导出了以衰变计数表示的C~(14)年龄测量统计误差表达式,对公式的物理意义及适用范围进行了讨论,并对若干测量实例做了统计误差处理。     

Z型铁氧体Sr_3(CuZn)_xCo_(2(1-x))Fe_(24)O_(41)的微波吸收性能

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备铜锌掺杂Z型锶钴铁氧体Sr3(Cu Zn)x Co2(1-x)Fe24O41(x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)样品。采用X线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对样品的晶体结构、表面形貌进行表征。分别用圆柱体法和PPMS-9T型物性测量系统测量样品的室温电阻率和磁滞回线。用微波矢量网络分析仪测试该样品在2~18 GHz微波频率范围的复介电常数、复磁导率,并根据测量数据计算电磁损耗角正切和微波反射率,探讨该材料的微波吸收性能与电磁损耗机理。研究结果表明:所制备的样品呈六角片状形貌,晶体结构为Z型,呈软磁特性,其电阻率在半导体的电阻率范围内;当x=0.3、厚度为2.5 mm时,样品在频率为11.4 GHz时的最大吸收峰为29 d B,10 d B带宽对应频率为7.7 GHz,是一种宽带微波吸收材料;样品的微波吸收来自磁损耗和介电损耗,但以磁损耗为主。     

衬底温度对Bi_2Se_3拓扑绝缘体薄膜生长影响的研究

文章利用分子束外延方法在蓝宝石衬底上制备Bi_2Se_3拓扑绝缘体薄膜,研究衬底温度对薄膜生长质量的影响。首先对370、380、390、400℃衬底温度下生长的Bi_2Se_3薄膜样品,利用反射高能电子衍射仪(reflection high-energy electron diffraction,RHEED)、原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)进行表面形貌的表征;利用X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)和X射线能谱仪(energy dispersive X-ray spectroscopy,EDS)对样品的晶相和化学组分进行分析筛样。结果表明,衬底温度为390℃时制备的Bi_2Se_3薄膜表面平整、成分接近理想配比、结晶质量较好。最后利用综合物性测量系统测量了最佳衬底温度制备的样品的电学性质,表明样品为n型拓扑绝缘体薄膜。     

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%。     

C~∞(R~2)中的度量与联络

C~∞(R~2)表示欧氏平面R~2中全体简单、光滑、闭曲线,它构成以C_(2x)~∞为模空间的Frechet流形。本文则是在C~∞(R~2)中定义了一种自然度量,使其度量拓扑与流形拓扑等价同时得到了C~∞(R~2)中保持这种度量的联络,从而为进一步研究C~∞(R~2)的几何性质奠定基础。     

交变电流对FeNiPB非晶合金畴结构的影响

我们用测量复阻抗z的方法,研究了交变电流对F_(e41)N_(i39)P_(12)B_8非晶合金畴结构的影响,并测量了50H_z到200K_z之间的样品临界电流I_c,计算出其Bloch畴壁表面能σ和畴宽D的数值。依据实验结果,我们提出了一种新的测量方法:当样品表面形成单畴时,其复阻抗中磁贡献部分为固定值,此时通过样品的电流就是临界电流I_c,由临界电流与壁表面能的关系I_c=4σω/M_st可以确定出畴壁表面的数值。我们的实验结果为2.00×10~(-4)J/m~2量级,与扫描电镜方法的结果一致,这就证明了此方法的正确性。另外,我们还研究了退火处理对畴表面的影响和交变电流频率对样品复阻实部ReZ的影响。     

纤锌矿结构ZnO(0001)-Zn和(000-1)-O极性表面稳定几何及电子结构性质

采用超高真空分子束外延和扫描隧道显微(STM)技术,对纤锌矿结构ZnO单晶(0001)-Zn和(000-1)-O极性表面进行了STM形貌扫描和扫描隧道谱(STS)测量.STM表征结果显示,(0001)-Zn极性表面形成了以单层高度交替出现的直线型和锯齿型台面的大表面纳米稳定结构,还通过形成(3×3)再构表面来稳定其表面.而(000-1)-O极性表面则形成了双层高度台面的表面稳定结构.STS测量结果表明,(0001)-Zn极性表面内部偶极矩方向指向表面,而(000-1)-O极性表面内部偶极矩方向指向材料内部,导致两种极性表面能带的弯曲方向不同,最终引起两者导带底EC和价带顶EV能量位置的偏移.(0001)-Zn和(000-1)-O极性表面I-V和dI-dV曲线的偏移体现了两种表面的不同极性和电子结构性质.