氧化层对硅片上生长Au膜微结构的影响

采用 X-射线衍射与扫描电镜观察相结合研究了中间氧化层对硅片上沉积 Au- As合金薄膜的微结构的影响 .结果表明 :氧化层一方面影响 Au- As合金膜的成核生长 ,使其晶粒细化和生长速率下降 ;另一方面 ,氧化层降低了 Au- Si界面扩散反应的程度 ,阻止新的 Si-Au合金相的生成 .     

Si+/As+双离子注入SI-GaAs对注入层电激活均匀性改善的研究

研究了单 (Si )双 (Si / As )离子注入半绝缘砷化镓 (SI-Ga As)电激活的均匀性 .结果表明 ,L ECSi-Ga As衬底中深电子陷阱能级 (EL 2 )均匀性分布好坏 ,对注入层电激活性有一定影响 .当 SI-Ga As中碳含量小于 5× 1 0 15cm- 3时 ,对注入层电激活影响不大 .采用多重能量 Si 注入 ,可改善栽流子纵向分布的均匀性 ,采用 Si / As 双离子注入可改善 L EC SI-Ga As衬底中 EL 2横向不均匀分布对电激活均匀性的影响 ,可获得注入层横向的电激活 .     

含砷/铜砷 C-- Mn 钢的高温氧化行为

利用热重分析仪、扫描电镜和电子探针研究了含 As 或者 Cu + As 的 C- Mn 钢的高温氧化特性.1050℃氧化初期约500 s 内,As 钢和 Cu- As 钢为线性氧化阶段,随后转为抛物线氧化,两种钢的抛物线氧化速率均高于 C- Mn 钢.因氧化层分离,1150℃氧化增重小于1050℃氧化增重.钢中 Cu 和 As 的存在促进了固相 Fe2 SiO4层的生长.由于 As 在氧化层/基体界面的富集,1050℃氧化时,As 钢中存在明显的条带状内部氧化粒子层；C- Mn 钢中加入 Cu 和 As 后,其氧化层/基体界面变得崎岖不平,内部氧化粒子的数量随着氧化时间及氧化温度的增加而增加.1050℃氧化时氧化层/基体界面处 Cu 和 As 的富集程度高于1150℃氧化.     

钢中残余元素在连铸坯和热轧板中的富集行为

通过扫描电镜和X射线能谱分析仪(X-EDS)分析,对低合金钢种连铸板坯和热轧板中Cu、As和Sn的富集行为进行了研究.实验结果表明:连铸坯中氧化层和氧化层/基体层界面存在Cu、As和Sn元素同时富集现象;热轧板氧化层/基体层界面存在Cu、As和Sn元素富集相,基体层中Cu、As和Sn含量高于氧化层;热轧板晶界处Cu、As和Sn含量明显高于热轧板晶内;Cu、As和Sn在γ晶界偏聚和Fe的优先氧化造成连铸坯中Cu、As和Sn富集,加热炉的二次加热加剧Cu、As和Sn的富集程度,引起Cu、As和Sn向钢材基体渗透扩散,使钢的塑性恶化,导致中板大量表面微裂纹缺陷.分析了Cu、As和Sn富集相对表面微裂纹的影响机理.     

基于金属电化学腐蚀的单晶SiC表面腐蚀和磨损性能研究

针对化学机械抛光中抛光液的环境污染,提出一种基于金属电化学腐蚀的单晶SiC化学机械抛光方法. 通过腐蚀实验和摩擦磨损实验,研究了电化学腐蚀单晶SiC的Si面腐蚀性能和磨损性能. 通过对比Al、Cu、Fe金属在Na2SO4电解质溶液中对Si面的腐蚀性能,发现Al在Si面产生明显的腐蚀层,EDS和XPS检测证实该腐蚀产物为SiO2. 采用摩擦磨损实验研究溶液组分对SiC的Si面磨损影响规律. 结果表明,提高Na2SO4电解质溶液浓度能获得更大的磨损量,当Na2SO4电解质溶液浓度为1.00 mol/L时,得到最大为7.19 μm2的磨损量;在酸性的金属电化学腐蚀溶液中,Si面具有更好的材料去除性能,在pH=3时磨损量达到11.97 μm2. 单晶SiC的金属电化学腐蚀材料去除机制为阴极的Al金属发生电偶腐蚀反应产生腐蚀电流,促使阳极SiC表面氧化生成SiO2氧化层,进而去除材料.     

Si3N4陶瓷材料的氧化行为及其氧化机理

采用氧化后再氧化的实验方法,通过对Si3N4陶瓷材料氧化行为的研究和氧化动力学的分析,讨论了Si3N4陶瓷材料的氧化机理.结果表明,Si3N4陶瓷材料的氧化行为表现为氧化增量随时间的变化服从抛物线规律:(ΔW)2=Kpt .提出了氧在氧化层中的向内扩散是Si3N4氧化过程中的控制步骤;并认为烧结添加剂或杂质等对Si3N4陶瓷材料氧化速度的影响,是通过改变氧化层的组成、结构,使氧在氧化层中的扩散速度发生变化而产生的.     

硅太阳电池成本的降低与廉价Si材料生产工艺的发展

本文对近几年来用于太阳电池的廉价Si材料生产工艺的进展作了总结和评论。主要内容有;CZ技术生长大直径单晶、铸造多晶、铸造单晶、Si锭切片、Si带、多晶薄膜和无定型薄膜Si电池。     

硅衬底上薄金膜的椭偏光谱和光学性质

用椭圆偏振光谱法测量了Au膜—Si衬底系统在紫外—可见光范围的光学性质,其结果不能用理想的突变界面模型来解释.分析了空洞、表面粗糙及过渡层对椭圆偏振光谱的影响.此外,还考虑了界面处形成的Au—Si合金层,并用经典振子模型来进行分析.分析表明,后者对Au—Si系统的椭偏光谱影响最大.综合上述因素,可使椭圆偏振光谱的理论计算值与实验结果符合得很好.低温退火后(100℃,10分钟),Si原子扩散到Au膜表面并容易与氧作用形成氧化层.     

Ni／Si接触界面的ESCA研究

利用XPS、UPS等表面分析方法对Ni/Si接触的界面体系进行了研究,Ni-Si界面在室温下形成不稳定的多晶混层,其演化过程为:NiO_x/金属Ni/富Ni相/Ni-Si互混相/富Si相/Si,同样Ni-Si界面经650℃真空退火形成均匀的NiSi_2界面层,表层并有SiO_2相存在,说明硅化物的生成过程为:Ni与SiO_2接触产生金属氧化物,加热后逐步形成金属硅化物,讨论了NiSi_2的化学键形成。     

路面层状结构低频介电增强特性

为减小因介电增强特性带来的路面检测误差,借助模拟路面层状结构的"双电层"模型,对路面层状结构的介电增强特性进行分析。通过Debye模型推导双电层模型介电常数计算公式,采用有限差分算法对模拟路面层状结构的双电层模型建模仿真;根据仿真结果,讨论了路面层状结构中电性参数对介电增强的影响,并基于电容器原理,设计了一款平行板电容器,在低频段对不同膜层的双电层模型进行测量。研究结果表明:双电层模拟的路面层状结构在低频段存在介电增强,其主要受界面层的电导率、厚度等参数影响;面层和基层材料的电性参数只影响路面层状结构的弛豫频率和时间,不影响介电增强;采用增大界面层电导率,限定界面层厚度的方法能减小路面检测中因界面层中各参数差异产生的介电增强,提高测量精度。     

Pd／c—Si界面反应研究

运用X 射线衍射(XRD)、Anger 电子能谱(AES)等方法研究了不同晶面取向的Si 衬底对Pd 硅化物薄膜形成的影响:在Si(111)衬底上,形成外延生长的Pd_2Si;在Si(100)衬底上,Pd_2Si 为择优取向的多晶.实验结果表明,在这两种Si 衬底上,Pd 硅化物有不同的形成温度和相转变温度.文中讨论了退火温度对Pd_2Si 的结构、组分和电阻率的影响,并应用热力学规律及界面作用过程解释了实验结果.     

用变角XPS技术定量计算超薄SiO2层厚度

采用变角XPS技术分析单晶Si和非晶Si衬底上覆盖SiO2薄层的样品,比较变角XPS定量计算超薄SiO2层厚度的几种方法及特点,从而获得一种比较可靠稳定的分析计算方法.实际应用证明,变角XPS技术可用于MOS集成器件的超薄栅氧化层厚度常规分析和测试.     

铜单晶连铸过程中固液界面位置和形状的数值分析

为了准确地控制工艺参数 ,获得表面光洁、高质量的连铸铜单晶 ,采用数值分析方法研究铜单晶连铸时固液界面的位置和形状 .发现铸型温度 (TM)、连铸速度 (v)、冷却位置 (L)和熔体温度 (TL)影响固液界面的位置和形状 ,并且铜单晶连铸时固液界面向熔体呈凸出形状 .当固液界面位于铸型内距出口端 2～ 3 m m时 ,可获得表面光洁、晶体取向度小于 10°的连铸铜单晶 .为了获得高质量的单晶 ,固 -液界面面必须平滑 ,甚至是平界面 .计算结果与实验结果吻合很好 ,可用数值分析方法确定连铸铜单晶的工艺参数 ,为铜单晶连铸提供理论依据 .     

单道次热轧对Fe-15Si硅钢氧化层形貌的影响

将Fe-15Si硅钢试样分别在1000~1200℃空气条件下氧化30min，观察发现在1000℃和1100℃时，氧化层与基体界面处存在硅酸亚铁，而当温度为1200℃时，硅酸亚铁不但存在于界面处，同时也存在于氧化层中.将各温度下得到的带有氧化层的试样进行单道次热轧试验，压下率分别为10%和30%，发现1000℃和1100℃时，较高的压下率使氧化层破碎更加严重，但是单道次热轧未能改变氧化层的结构；当温度为1200℃时，由于液态的硅酸亚铁的出现，单道次热轧能够将界面处的液化的硅酸亚铁层挤压到氧化层中，消除了硅酸亚铁层的钉扎基体的效应，改善了氧化层与基体界面的平直度.     

一种新型非晶钎料钎焊Si3N4陶瓷连接界面的研究

采用Ti40Zr25Ni15Cu20非晶钎料钎焊Si3N4陶瓷,研究了钎焊工艺参数对连接界面产物的影响。结果表明,在本文试验条件下,钎焊工艺参数对接头强度的影响主要是由于影响反应层厚度所导致;通过SEM,EDX等微观分析手段,研究了钎焊界面的微观结构,得出界面反应层由两部分组成,接头界面微观结构为Si3N4/TiN/Ti-Si,Zr-Si化合物/钎缝中心。     

p~+/p—Si的光电化学及电化学性能的研究

本文将外延单晶p~+/p—Si 的光电化学与电化学性能联系起来进行了研究.主要为电极在1NKOH 溶液中的表面氧化、还原以及对其光电化学性能的影响,并对电极腐蚀进行了初步探讨。     

铜单晶铸过程中固液界面位置和形状的数值分析

为了准确地控制工艺参数,获得表面光洁、高质量的连铸铜单晶,采用数值分析方法研究铜单晶连铸时固液界面的位置和形状.发现铸型温度(TM)、连铸速度(v)、冷却位置(L)和熔体温度(TL)影响固液界面的位置和形状,并且铜单晶连铸时固液界面向熔体呈凸出形状.当固液界面位于铸型内距出口端2～3mm时,可获得表面光洁、晶体取向度小于10°的连铸铜单晶.为了获得高质量的单晶,固-液界面面必须平滑,甚至是平界面.计算结果与实验结果吻合很好,可用数值分析方法确定连铸铜单晶的工艺参数,为铜单晶连铸提供理论依据.     

B离子注入n(Si)-GaAs层的特性研究

B~+注入n(Si)-GaAs层,可以在带间引入与损伤相关的深能级,补偿自由电子,使n型导电层变为高阻层。若注B后退火,在一定的退火条件下,在GRAs晶格的恢复过程中,B占据Ga的位置,形成B_(Ga),并与As空位V_(As)络合形成络合物B_(Ga)V_(As)。由于B_(Ga)V_(As)和Si的相互作用,促使Si占据As的位置,形成受主,从而降低了n(Si)-GaAs层中的载流子浓度。我们认为B注入n(Si)-GaAs层光发光测量中观察到的1.33 eV峰与B,Si相关。     

砷化镓多晶表面清洗技术的研究

根据实际生产经验,分析了GaAs多晶料表面杂质的类型、产生原因及对后续单晶生长的影响,明确了多晶表面清洗工艺的重要性,介绍了针对不同类型杂质的清洗方法和原理,并在此基础上进行了多晶表面清洗实验,结果表明:无论是酸性清洗液还是碱性清洗液,都能达到去除GaAs多晶表面杂质的目的;Ga和As各自的氧化物在酸、碱溶液中溶解的难易程度决定了利用不同清洗液清洗后,多晶表面的光亮程度;从安全性和环保性角度来看,碱性清洗液是清洗多晶料表面更好的选择。     

一种计算纳米CMOS器件中应力致界面态的方法

在纳米CMOS器件中,负栅压温度不稳定性、热载流子注入效应和栅氧化层经时击穿等应力使得Si/SiO2界面产生界面态,引起器件参数的退化.随着CMOS器件不断缩小,这种退化将严重制约器件性能.提出了一种改进的计算纳米CMOS器件中应力产生界面态的方法,能够对应力产生的界面态进行定量描述.该方法在电荷泵基础上测量纳米小尺寸器件初始状态和应力状态下的衬底电流,提取电荷泵电流(Icp),计算出应力产生的界面态密度.测量过程中,脉冲频率固定不变,降低了频率变化所带来的误差.