影响NTD硅掺杂精度的因素

本文在大量实验测量的基础上，对影响ＮＴＤ硅掺杂精度的因素作了较为详细的研究，给出了一些定量和定性的结果。用这些结果指导清华大学反应堆上ＮＴＤ硅的生产得到了满意的掺杂精度．在大批量的辐照条件下．对各种目标电阻率硅单晶的掺一杂，电阻率命中率＞９０％．断面电阻率不均匀度＜５％．     

体硅阳极和薄膜微晶硅阳极聚合物顶发光白光器件

分别以p型体硅和p型薄膜微晶硅为阳极, 以掺入MEH-PPV的PFO为发光层, 以透明金属Sm/Au为阴极, 制作了顶发光白光器件。器件结构是: 硅阳极/PEDOT:PSS/MEH-PPV:PFO/Cs₂CO₃/Sm/Au。通过调节MEH-PPV在PFO中的质量百分比, 改进了白光器件的发射色度。当MEH-PPV的质量百分比为0.13%时, 发光在白光范围, CIE色坐标为(0.372, 0.391)。研究了器件发光效率对体硅阳极电阻率的影响, 当体硅阳极电阻率为0.079 Ω•cm时, 器件电流效率和功率效率都达到极大, 分别是0.191 cd/A和0.131 lm/W。以金属Ni诱导硅晶化的薄膜微晶硅为阳极, 通过调节Ni层厚度, 优化器件效率。当Ni层厚度为2 nm时, 薄膜硅阳极器件的电流效率和功率效率分别达到最大值: 0.371 cd/A和0.187 lm/W, 相对于最佳电阻率体硅阳极器件分别提高了94%和43%。     

低功耗肖特基整流器件用200mm高均匀性硅外延层生长工艺研究

200 mm硅外延片是肖特基器件的关键支撑材料,但是大尺寸硅外延层生长面临反应面积大,易受热流场扰动影响的问题,导致采用传统外延工艺始终未实现预期目标。本文利用Centura外延炉,在200 mm的硅单晶衬底上化学气相沉积(CVD)了结晶质量良好且高均匀性的外延层,外延层厚度不均匀性<1.0 %,电阻率不均匀性<1.1 %,无滑移线、雾等缺陷。实验利用光学显微镜、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、汞探针电容-电压测试仪(Hg-CV)等测试设备分别研究了外延层的表面形貌、厚度和电阻率等参数。通过精确调节外延炉内的热场和流场分布,结合设计附面层杂质稀释、基座浅层包硅等技术,解决了参数一致性与稳定性问题,实现了高质量200 mm的硅外延层。     

电力硅半导体器件耐压的高温特性和稳定性的研究

本文研究和分析了电力硅半导体器件的耐压在高温下降低及耐压稳定性差的原因.借助于液晶显示和表面电场测试,作者发现器件耐压降低是由于表面击穿或边缘近表面区的耐压转折,器件成为表面限制器件所致. 整流管的表面击穿主要是由于在N~ -N结处发生表面电场集中所引起.通过选择合适电阻率的硅单晶和基区片厚,或正确地控制N~ 区掺杂浓度的分布和表面造型,可以得到具有优良的耐压高温特性和高稳定性的体击穿器件.击穿电压达1-3千伏的硅整流管最高允许结温可达160-200℃. 本文引入一耐压特性判别值S参数(S=(M_sa_2)/(M_Va_V))到晶闸管的设计中.如S>1,晶闸管为表面限制器件,其高温特性不良;相反,如S<1,则晶闸管为体特性器件,其高温特性优良.为了获得体特性器件,应采用比最佳设计中所得最佳电阻率要低些的硅单晶和相应较厚的片厚.按此方法设计,作者得到最高允许结温可达125°-160℃的晶闸管试样.     

区熔硅单晶的红外吸收差谱测量

通过红外光谱测量，研究了原生区熔硅单晶、中子辐照区熔硅单昌以及热处理后的中子辐照区熔硅单晶的中心部位与边缘部位之间的红外吸收差谱。根据这些红外吸收谱，讨论了区熔硅单晶中替位式杂质碳、间隙式杂质氧的径向分布以及中子辐照、热处理温度对它们的影响。用四探针法测量了中子辐照区熔硅单晶的电阻率随退火温度的变化关系。     

桶式外延炉吹扫工艺改善外延层电阻率均匀性的研究

随着硅外延片在器件制造领域应用的不断扩展,对用于制作器件的外延片的要求也越来越高,其中最重要的是准确控制外延层电阻率及其均匀性。由于衬底自掺杂与系统杂质因素的影响,使得外延层电阻率的控制十分困难,同时电阻率均匀性也大大降低。通过对外延生长过程中外延层表面气体边界层的原理进行分析,提出了变流量吹扫工艺,减少边界层中杂质浓度,制备出电阻率均匀性好的外延片。     

硅材料科学与工程的现状及我国的对策

一、硅材料的发展趋势为满足微电子和电力电子器件制造的需要,现代半导体硅材料产品已进入以优质大直径高精度加工硅片为主体的新阶段,这种高精密度、高洁净度和无尘防静电包装的抛光硅片,已达到可以直接进入集成电路生产线的水平。发展趋势主要有三个方面: 其一是研制和生产大直径直拉硅单晶(CZ—Si)的切磨抛光片,用作微电子集成电路或分立器件生产的芯片材料。目前日本、美国和德国等都在生产直径150～200毫米的精细抛光硅片,实验室中已能控制直径300～400毫米的CZ硅单晶。我国国家半导体材料工程研究中心也已拉制出直径150毫米的CZ硅单晶,已能生产75～100毫米的CZ硅     

硅一体化薄膜微电极器件及其应用

提出用发展中的硅微机械加工技术设计制作硅一体化薄膜微电极器件，这类微电化学器件具有微电极所特有的全部优点，而且由于结构上的一体化，便于器件整体的微型化和集成化，试用薄膜微电极器件电流法常温直接检测ＣＯ２气体，取得了满意的结果，设想通过器件三维构型设计的改进和完善，器件工作的长期稳定性可望进一步提高。     

用电火花技术制作P型高阻硅的欧姆接触

检测高阳硅单晶材料的杂质补偿度和迁移率时,必须要有良好的欧姆接触。本文提出用银头烙铁将多元合金(InBAlNi)涂敷在P型硅片上,经电火花放电技术可对电阻率高达1000Ωcm的样品制成欧姆接触。通过电流电压特性、接触电阻率和离子探针的测量,讨论了欧姆接触的机理和载流子输运的特征。电火花技术使多元合金与高阻P型硅样品在电容器放电的瞬间所产生的高能量作用下,交界面处的硅与合金相互熔融,冷却时,电活性受主元素又以高浓度析出,使原来的高阻硅变为P~ ,形成了欧姆接触。不同温度的接触电阻率测量,结合与掺杂浓度关系的计算表明,穿过金属与半导体硅接触的电流输运是热离子场发射机理,载流子隧穿势垒是主要的输运过程。     

硅一体化薄膜微电极电化学传感器件的稳定性研究

研究了讨论他硅一体化微机械结构型薄膜微电极电化学传感器件的稳定性及其相关的电化学问题。以电流型ＣＯ２薄膜微电极传感器件为例，通过改进器件构型设计，发展稳定的Ａｇ＾＋／Ａｇ参比电极取代常规的Ａｇ／ＡｇＣｌ电极，及在硅微机械加工 作相应的变动，使器件中的电化学串音减至最小并得到有效的控制，器件长期稳定性和使用寿命有了大的改善。     

重掺衬底/轻掺硅外延层制备工艺研究

轻掺硅外延层/重掺衬底的过渡层结构、厚度均匀性、电阻率均匀性等关键参数与所制器件的性能密切相关.通常基于重掺衬底的轻掺硅外延层,电阻率比厚度数值至少会低一个数量级,可以有足够的反应时间攀升到稳定轻掺态.但在光电探测应用领域,所需外延层电阻率高于厚度数值2倍以上,并且要求电阻率、厚度参数控制精确,均匀性好、过渡层窄,晶格...     

弱場磁阻法測定P型硅杂質补偿

Ⅰ.导言在半导体的研究工作或器件制造的工作中常要分別确定其中Ⅲ族及Ⅴ族杂貭濃度——即施主和受主的杂貭濃度。硅单晶体一般是p型的,因为硅中含有多量的硼杂貭。而且还含有大量的被补偿了的施主,因此测定硅中杂貭补偿的情况特别重要。室温时的霍尔系数和电阻率仅和p型杂貭,n型杂貭补偿以后的杂质密度有关,     

低功耗肖特基整流器件用200 mm高均匀性硅外延层生长工艺

200 mm硅外延片是肖特基器件的关键支撑材料,但是大尺寸硅外延层生长面临反应面积大、易受热流场扰动影响的问题,导致采用传统外延工艺始终未实现预期目标。利用Centura外延炉,在200 mm的硅单晶衬底上化学气相沉积(CVD)了结晶质量良好且高均匀性的外延层,外延层厚度不均匀性1. 0%,电阻率不均匀性1. 1%,无滑移线、雾等缺陷。实验利用光学显微镜、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、汞探针电容-电压测试仪(Hg-CV)等测试设备分别研究了外延层的表面形貌、厚度和电阻率等参数。通过精确调节外延炉内的热场和流场分布,结合设计附面层杂质稀释、基座浅层包硅等技术,解决了参数一致性与稳定性问题,实现了高质量200 mm的硅外延层。     

硅器件工艺中的铁污染及其对器件特性的影响

文中研究了硅器件的异常产生电流和异常特性,揭示了它们的产生原因均是硅器件中有铁污染。     

纳米半导体薄膜的研究进展

纳米半导体硅薄膜是利用等离子体增强化学气相淀积方法制备的，制备条件可以很好地进行调节控制，纳米硅薄膜由两种组元组成，纳米尺度晶粒组元和晶粒间的界面组元，即晶态相和晶界相组成，这对发展半导体器件，例如量子功能器件和薄膜敏感器件等是特别有价值的。     

硅紫外光伏探测器件响应度的研究

分析了硅紫外光伏探测器件的响应度与器件使用模式之间的关系。研究了包括网格结构在内的３种版图设计及所对应的响应度。结果表明，网格结构对改善紫外响应度的实际作用只是减小了串联电阻。细致讨论了光伏器件串联电阻的主要来源，给出了串联电阻对紫外响应度发生显影响时所对应的估算数值。     

可见光波段发光多孔硅膜的结构特征研究

采用在HF溶液中阳极处理硅单晶片的方法制备了具有可见光波段发光特性的多孔硅膜。应用X光衍射技术及激光喇曼散射谱研究了发光多孔硅膜的结构特征。研究结果表明:纳米量级尺寸是多孔硅膜的一个重要特征。估计多孔硅硅柱横截面直径在几到十几纳米之间。     

利用硅模板制备硅基纳米体系的研究进展

硅基纳米体系的研究是在充分利用硅材料所拥有的传统技术优势的基础上,将纳米材料所具备的新特性结合起来,设计出高度集成的硅基纳米器件.为实现这个目标,合适的硅基模板是至关重要因素.近年来多孔硅一直被视为一种很好的制备硅基纳米体系的衬底和自组装模板.在综述多孔硅做模板制备硅基纳米体系和我们最新研究进展的基础上,就其所面临的问题、可能的解决方案和未来的发展趋势做出了分析.     

虚拟现实技术在硅微加速度计设计中的应用

给出了硅微加速度计基于虚拟现实技术的实现步骤，并在基于微机实验平台上创建了其虚拟环境，通过拟实运行验证了将虚拟现实技术应用于硅微加速度计设计中的可行性及实现步骤的正确性，说明基于虚拟现实技术的设计方法特别适合于开发象硅微加速度计这样的微结构器件.     

纳米硅薄膜制备工艺的研究

采用等离子体增强化学气相淀积（ＰＥＣＶＤ）技术，在超高真空系统中，使用大量氢稀释的硅烷作为反应气体，利用Ｒ．Ｆ．＋Ｄ．Ｃ．双重功率源激励，通过低温下硅在氢等离子体放电中的化学输运直接淀积纳米硅薄膜，根据对薄膜样品结构的测定及其制备工艺条件，分析讨论了各工艺参数对淀积后薄膜的影响，从而使纳米硅薄膜的制备工艺趋于完善。