GaAs上Ge薄膜的性能研究

用超高真空镀膜机在半绝缘GaAs衬底上蒸镀800nmGe,Ge薄膜在500度以上退火有再结晶过程，退火后由非晶变成多晶，在Ge和GaAs界面处有互扩散，电特性研究表明退火后Ge薄膜呈高浓度p型，可能是由于Ga扩散到Ge中的掺杂或是Ge的缺陷行为所致。     

无杂质空位诱导InGaAs／InP量子阱结构的光荧光研究

用光荧光谱（PL）方法研究了无杂质空位诱导（IFV）InGaAs/InP多量子阱（MQWs）结构的带隙蓝移，实验中选用Si3N4作为电介质层，用以产生空位，并经快速热退火处理，产生扩散，实验结果表明，带隙蓝移同退火温度和退火时间有关，最佳退火条件的800℃，10s。同时二次离子质谱（SIMS）的分析表明，电介质盖层Si3N4和快速热退火（RTA）导致量子阱中阱和垒之间元素互扩，这种互扩是导致带隙蓝移的主要原因。     

纳米晶镍涂层与基体的界面扩散研究

在不同温度下（150℃～500℃）对电沉积纳米晶镍镀层与低碳钢基体进行低温扩散退火热处理。利用扫描电子显微镜（SEM）的背散射电子（BSE）像及附带的能量色散谱（EDS）考察了热处理后样品中涂层与基体界面上的相结构变化及过渡层的形成。结果表明,在250℃－500℃范围进行低温扩散退火可以有效促使纳米晶镍涂层与基体界面上原子的互扩散,形成扩散过渡层,同时界面上形成了新的相结构。     

Al-Cu二元系在540℃时的扩散行为研究

【目的】研究Al-Cu二元系在540℃的扩散行为,为Al-Cu双金属复合结构实用化提供参考依据。【方法】利用电子探针显微分析仪(EPMA)对不同退火温度下二元扩散偶的形貌和成分进行分析研究。【结果】将Al-Cu二元扩散偶在540℃的真空退火炉中分别退火36 h、48 h和60 h后,在扩散区可以观察到4种金属间化合物(IMCs)θ(Al_2Cu)、η_2(Al_(0.939)Cu_(0.987))、ζ_2(Al_9Cu_(11.5))和γ_1(Al_4Cu_9)。中间化合物扩散层的厚度与时间的平方根呈现线性关系,符合抛物线生长规律。同时,为了进一步研究Al-Cu之间的扩散行为,对互扩散系数进行计算,并对该方法做详细的介绍。【结论】随着温度的升高,金属间化合物的生长常数和互扩散系数也随之增加,其中Al_4Cu_9的生长常数和扩散系数在4个IMCs最大。金属间化合物的生长主要受到体扩散的控制。     

Cr,Mo对Cu/Si(100)薄膜体系结构、电阻率及扩散性能的影响

利用简易合金靶材在Si(100)基底单靶磁控溅射制备Cu(Cr)、Gu(Mo)薄膜.研究薄膜在300~500℃退火前后的结构、电学及扩散性能的变化.结果表明,Cr、Mo的加入增强了Cu薄膜的(111)织构,且溅射态薄膜电阻率显著增加.真空退火后,Cu(200)和Cu(220)衍射峰增强,但薄膜保持较强的(111)织构.Cu(1.19%Cr)薄膜电阻率随温度升高先减小后增加,400℃退火后电阻率最小,为2.76μΩ.cm,接近纯Cu薄膜(2.55μΩ.cm);而Cu(1.28%Mo)薄膜的电阻率一直呈下降趋势.Cu(1.28%Mo)薄膜在400℃退火30 min后,薄膜与Si基底间的互扩散深度约60 nm,与纯Cu薄膜(约70 nm)相似.而Cu(1.19%Cr)薄膜的互扩散深度较小为30 nm.Cr显著减小了Cu、Si之间的互扩散.这与Cr在薄膜/基体界面处的偏聚有关.     

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。     

高频钎焊铝管用硬钎焊带的研制

研究了高频钎焊铝管用硬钎焊带退火工艺对材料力学性能、耐下垂性能的影响．分析姑果表明，成品冷轧前的软化退火温度应选择在既能使材料完全软化而又不发生硅原子扩散的３５０～４００℃之间，冷轧加工率为３０％左右时可获得较好的力学性能和耐下垂性能．     

真空退火对Co/Ru多层膜磁阻性能的影响

采用超高真空电子束蒸镀的方法制备了Co/Ru金属多层膜,通过透射电镜、X射线衍射分析等结构分析仪器、磁性测试手段对薄膜的、微观与局域结构及磁性进行了研究.对Co/Ru多层膜样品进行真空退火处理,研究了退火后界面的变化及其对磁性和磁电阻性能的影响.退火增加了多层膜界面与表面的粗糙程度.Co/Ru界面处的互扩散和混合程度逐渐增大,多层膜的周期性有所降低.随着退火温度的升高,负磁阻逐渐减小,同时高场下开始出现正磁阻.     

近化学计量比和同成分铌酸锂晶体中质子交换扩散系数的比较

利用不同条件下进行的质子交换和退火技术,在Z切近化学计量比和同成分铌酸锂晶体上制作了一系列平面光波导,并计算了相应的交换和退火扩散系数.实验结果表明,近化学计量比晶片中的退火扩散系数始终比同成分晶片中的值小,而两种材料中交换扩散系数的大小关系要根据交换液质量分数和交换温度而定.在交换液质量分数为0％、3％时,交换扩散系...     

退火温度对铜/铝复合板剥离性能的影响

采用异步轧制方法制备铜/铝复合板,用电子万能试样机、扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)等分析测试手段,研究扩散退火对于铜/铝复合板结合强度、剥离裂纹位置及剥离断口化学成分的影响.研究发现,扩散退火使复合板结合强度降低,扩散层厚度随退火温度的提高而增大.复合板经350℃保温2h后,在铜/铝界面形成厚7.31μm的扩散层,经500℃保温2h后,形成厚15.53μm扩散层.退火态铜/铝复合板剥离裂纹位于靠近扩散层中间的富铝层,剥离断裂处的金属间化合物为CuAl和CuAl2.退火时形成的脆性金属间化合物以及轧制过程中形成的裂纹及未结合区是造成结合强度降低的主要原因.铜/铝轧制复合板宜采用低于350℃温度进行退火.     

退火温度对硅/氧化硅多层膜微结构的影响

采用等离子体增强化学气相淀积系统,应用原位氧化和原位掺杂技术制备出了非晶硅/二氧化硅多层膜结构。对多层膜结构进行不同温度下热退火后处理,通过傅里叶变化红外吸收光谱和拉曼散射光谱对其微结构的变化进行了表征。结果表明,原始淀积的多层膜结构中,存在大量的氢原子,以硅氢键和硅键合;随着退火温度从450℃升高到650℃,光谱中与硅氢键相关的信号逐渐减弱,说明氢原子不断解离;另一方面,硅氧键弯曲振动模式随着退火温度升高而增强;硅氧键的伸缩振动模式位置蓝移、强度增强,说明硅氧之间的配比随着退火温度升高不断接近化学配比;通过拉曼散射谱可以观测到非晶硅在高温下发生相变,形成纳米硅晶粒。     

室温下Ba0.67Sr0.33TiO3薄膜的射频磁控溅射法制备及其电学性能研究

采用磁控溅射技术在室温下制备Ba0.67Sr0.33TiO3薄膜,通过引入LaNiO3作为缓冲层以及对退火工艺的研究,采用两步法快速退火工艺与常规退火工艺结合的方式获得了致密并具有良好电学性能的钛酸锶钡薄膜.X线衍射分析表明室温情况下获得的薄膜是非晶态,需要通过后续的退火处理才能获得晶化的薄膜,采用快速退火与常规退火相结合工艺,即以40℃/s的升温速率,先升温到850℃,再降温到450℃保温180s,然后再在500℃常规退火3h,可使室温下溅射的呈非晶态的BST薄膜晶化形成具有完全钙钛矿结构的BST薄膜,薄膜致密,晶粒大小均匀.室温下所制备的BST薄膜在100Hz时的介电常数约为300,介电损耗约为0.03,具有铁电性.     

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.     

退火对非晶态碲镉汞薄膜稳定态光电导的影响

利用射频磁控溅射方法,在宝石衬底上制备了非晶态碲镉汞(a-HgCdTe)薄膜。对原生a-HgCdTe薄膜进行了不同退火时间和不同退火温度的热退火,在80～300K温度范围内,分别测量了原生和退火处理后的a-HgCdTe薄膜样品的稳定态光电导,研究了退火时间和退火温度对非晶态HgCdTe薄膜的稳定态光电导和激活能的影响。结果表明,原生和退火a-HgCdTe薄膜的稳定态光电导具有热激活特性;随着退火时间增加或退火温度升高,a-HgCdTe薄膜的晶化程度提高,导致光电导增大,光电导激活能降低。利用非晶-多晶转变机制讨论了实验结果。     

Built-in electric field influence on impurity-free vacancy disordering of InGaAs/InP quantum well structure

Built-in electric field may enhance or retard the impurity-free vacancy disordering (IFVD) during rapid thermal annealing (RTP) by imposing a drift on charged point defects. Built-in electric field is at the interface between dielectric layer and top layer of the structure. Subsequent rapid thermal annealing leads to different intermixing results due to different field directions on InP cap layers in different doping types. Experimental results also show different influences of the built-in field on the two...     

6H-SiC表面热氧化SiO2的正电子谱研究

本文将慢正电子湮灭多普勒展宽谱技术,应用于对SiC表面热氧化生长的SiO2特性的研究．S参数和W参数在退火前后的变化,直观的反映出SiO2/SiC表面氧化层中空位型缺陷浓度的改变．通过与SiO2/Si样品的对比,证实C元素及其诱生空位型缺陷的存在,很可能是影响SiO2/SiC氧化层质量和SiC MOS击穿特性的重要因素,后退火工艺可以提高SiO2/SiC中氧化层的致密性．实验表明,慢正电子湮灭多普勒展宽谱是研究热氧化SiO2特性的有效手段     

连退炉内炉辊热变形对带钢瓢曲变形的影响

利用有限元法,采用单锥度辊作为炉辊初始辊形,分别通过热应力计算和屈曲分析,连续退火炉加热段和快冷段内炉辊热变形及其对带钢瓢曲变形的影响.研究结果表明:在加热段,炉辊热变形后,随着炉辊温差的增大,炉辊形状分别为双锥度辊、单锥度辊和“M”型辊,且炉辊总锥度随温差增大而减小:当炉辊温差在一定范围之内时,炉辊热变形对防止带钢瓢曲变形有利:在快冷段,炉辊热变形后,炉辊变为双锥度辊,随炉辊温差的增大,炉辊总锥度变大,且带钢更容易发生瓢曲变形.基于计算分析,从炉辊热变形角度考虑,对加热段和快冷段的炉辊的温差控制及炉辊选择给出了合理的建议.     

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.     

MEMS开关中氮化硅薄膜工艺研究

分析了沉积薄膜厚度、PECVD的薄膜沉积温度、反应气体形成的杂质以及多层薄膜之间热应力匹配等因素对薄膜残余应力的影响.应用光刻分割聚酰亚胺(PI)牺牲层、分层生长氮化硅薄膜及快速热退火等工艺减小薄膜残余应力,成功生长出了合格的氮化硅薄膜.     

金属Rb掺杂Alq_3的电子结构及其退火与氧化行为

利用同步辐射光电子能谱实验技术研究了活泼金属铷原子掺杂8-羟基喹啉铝(Rb-Alq3)薄膜的电子结构以及低温退火与氧化行为,结果表明铷和Alq3分子发生显著反应,电子从金属原子转移到Alq3的LUMO轨道,形成活泼金属/有机接触中典型的带隙态,结合能位于1.2 eV.在低温退火后,Rb-Alq3的价带往高结合能端整体位移0.1 eV,真空能级保持不变,带隙态仍然可辨;深度氧化后,带隙态消失,最高占据态(HOS)基本回到退火氧化处理前的位置,但真空能级抬高了近1 eV.Rb-Alq3氧化后的最小电离势增大了约1 eV,而纯净Alq3薄膜只增大0.05 eV左右.