钴离子注入硅化钴的形成和微波功率管制备的特性 |
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引用本文: | 张通和,吴瑜光,钱卫东,刘安东.钴离子注入硅化钴的形成和微波功率管制备的特性[J].中国科学(E辑),2002,32(4):442-446. |
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作者姓名: | 张通和 吴瑜光 钱卫东 刘安东 |
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作者单位: | 北京师范大学低能核物理研究所教育部射线束材料工程开放实验室,北京,100875 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(批准号:50141022),863计划(批准号:2001AA38020)资助项目 |
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摘 要: | 用大束流密度的钴金属离子注入硅能够直接合成性能良好的薄层硅化物. 束流密度为0.25~1.25 A/m2, 注入量为5 × 1017 cm-2. 用透射电子显微镜(TEM)和电子衍射(XRD)分析了注入层结构. 结果表明随束流密度的增加, 硅化钴相生长, 薄层硅化物的方块电阻RS明显下降. 当束流密度为0.75 A/m2时, RS明显地下降, 说明连续的硅化物已经形成. 当束流密度为1.25 A/m2时, 该值达到最小值3.1 W. XRD分析表明, 注入层中形成了3种硅化钴Co2Si, CoSi和CoSi2. 经过退火后, RS进一步地下降, RS最小可降至2.3 W, 说明硅化钴薄层质量得到了进一步的改善. 大束流密度注入和退火后, 硅化钴相进一步生长, Co2Si相消失. TEM对注入样品横截面观察表明, 连续硅化物层厚度为90~133 nm. 最优的钴注入量和束流密度分别为5 × 1017 cm-2和0.50 mA/cm2. 最佳退火温度和退火时间分别为900℃和10 s. 高温退火(1200℃)仍然具有很低的薄层电阻, 这充分说明硅化钴具有很好的热稳定性. 用离子注入Co所形成的硅化钴制备了微波功率器件Ohm接触电极, 当工作频率为590~610 MHz, 输出功率为18~20 W时, 同常规工艺相比, 发射极接触电阻下降到0.13~0.2倍, 结果器件的噪声明显地下降, 器件质量有了明显的提高.
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关 键 词: | 硅 硅化钴合成 快速退火 大束流密度 Co离子注入 |
收稿时间: | 2001-05-31 |
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