非掺半绝缘磷化铟晶片的制备及其均匀性

对高温退火非掺磷化铟(InP)制备的半绝缘晶片的电学性质和均匀性进行了研究.非掺低阻N型磷化铟晶片分别在纯磷气氛和磷化铁气氛下进行930℃、80h退火均可获得半绝缘材料.但在这两种条件下制备的两种50mm半绝缘晶片却呈现出不同的电学性质和均匀性.纯磷气氛下制备的磷化铟片的电阻率和迁移率分别达到106Ω·cm和1800cm2/(V·s);而在磷化铁气氛下退火获得的半绝缘片的电阻率和迁移率分别高达107Ω*cm和3000cm2/(V*s)以上.对这两种半绝缘片和原生掺铁磷化铟半绝缘片的PL-Mapping结果进一步比较表明:在磷化铁气氛下退火获得的半绝缘材料的均匀性最好,而在纯磷气氛下制备的半绝缘磷化铟的均匀性较差.     

非掺半绝缘磷化铟晶片的制备及其均匀性

对高温退火非掺磷化铟 (In P)制备的半绝缘晶片的电学性质和均匀性进行了研究 .非掺低阻 N型磷化铟晶片分别在纯磷气氛和磷化铁气氛下进行 930℃、80 h退火均可获得半绝缘材料 .但在这两种条件下制备的两种 5 0 mm半绝缘晶片却呈现出不同的电学性质和均匀性 .纯磷气氛下制备的磷化铟片的电阻率和迁移率分别达到 10 6 Ω·cm和 180 0 cm2 / (V· s) ;而在磷化铁气氛下退火获得的半绝缘片的电阻率和迁移率分别高达 10 7Ω· cm 和30 0 0 cm2 / (V· s)以上 .对这两种半绝缘片和原生掺铁磷化铟半绝缘片的 PL - Mapping结果进一步比较表明 :在磷化铁气氛下     

高温退火非掺杂磷化铟制备半绝缘材料

对液封直拉(LEC)非掺磷化铟(InP)进行930℃ 80h的退火可重复制备直径为50和75mm的半绝缘 (SI)衬底.退火是在密封的石英管内纯磷(PP)或磷化铁(IP)两种气氛下进行的.测试结果表明IP-SI InP衬底具有很好的电学性质和均匀性,而PP-SI的均匀性和电学参数都很差.在IP-SI样品的PL谱中出现与深缺陷有关的荧光峰.光激电流谱的测量结果表明:在IP气氛下退火获得的半绝缘磷化铟中的缺陷明显比PP-SI磷化铟的要少.并对退火后磷化铟中形成缺陷的机理进行了探讨.     

高温退火非掺杂磷化铟制备半绝缘材料

对液封直拉(LEC)非掺磷化铟(InP)进行930℃ 80h的退火可重复制备直径为50和75mm的半绝缘 (SI)衬底.退火是在密封的石英管内纯磷(PP)或磷化铁(IP)两种气氛下进行的.测试结果表明IP-SI InP衬底具有很好的电学性质和均匀性,而PP-SI的均匀性和电学参数都很差.在IP-SI样品的PL谱中出现与深缺陷有关的荧光峰.光激电流谱的测量结果表明:在IP气氛下退火获得的半绝缘磷化铟中的缺陷明显比PP-SI磷化铟的要少.并对退火后磷化铟中形成缺陷的机理进行了探讨.     

空位和填隙缺陷对半绝缘InP单晶性质的影响

利用电学测试、正电子寿命谱和X射线衍射技术研究了原生和退火处理后InP单晶的空位和填隙缺陷.在原生掺铁半绝缘InP单晶中含有空位缺陷,这些空位产生深能级电学补偿缺陷,降低材料的电学性能.经高温磷化铁气氛下退火处理非掺InP制备的半绝缘材料,空位被充分抑制,却含有一定浓度填隙缺陷.根据实验结果分析了填隙和空位缺陷对掺铁半绝缘InP单晶材料电学性质和热稳定性的影响.     

空位和填隙缺陷对半绝缘InP单晶性质的影响

利用电学测试、正电子寿命谱和X射线衍射技术研究了原生和退火处理后InP单晶的空位和填隙缺陷.在原生掺铁半绝缘InP单晶中含有空位缺陷,这些空位产生深能级电学补偿缺陷,降低材料的电学性能.经高温磷化铁气氛下退火处理非掺InP制备的半绝缘材料,空位被充分抑制,却含有一定浓度填隙缺陷.根据实验结果分析了填隙和空位缺陷对掺铁半绝缘InP单晶材料电学性质和热稳定性的影响.     

半绝缘SiC单晶电阻率均匀性研究

采用非接触电阻率面分布(COREMA)方法对本实验室生长得到的2英寸(50 mm)4H和6H晶型半绝缘SiC单晶片进行电阻率测试,结果发现数据的离散性大,低者低于测试系统下限105Ω.cm,高者高于其上限1012Ω.cm,甚至在同一晶片内会出现小于105Ω.cm,105~1012Ω.cm和大于1012Ω.cm的不同区域,而有的晶片则电阻率的均匀性较好。将SiC电阻率测试结果与二次离子质谱(SIMS)对晶体内主要杂质V,B和N含量测试结果相结合,初步探讨得到引起掺钒SiC单晶电阻率的高低及均匀性的变化由补偿方式决定,在深受主补偿浅施主模式下,V的浓度控制在2×1016~3×1017cm-3,N的浓度控制在1×1016cm-3左右,深受主钒充分补偿浅施主氮,制备得到的SiC单晶具有半绝缘性,且电阻率均匀性好。     

退火对掺钒半绝缘4H-SiC晶片质量影响的研究

通过物理气相传输(PVT)法成功地生长出直径大于7.62 cm的掺钒半绝缘4H-SiC晶体。抛光后的掺钒半绝缘4H-SiC晶片在真空且温度1 600℃～2 000℃条件下进行退火处理,利用高分辨X-ray衍射仪、显微拉曼光谱仪、非接触电阻率测试仪和应力仪对退火前后的晶片进行了测试与分析,研究了退火工艺对掺钒半绝缘4H-SiC晶片应力的影响,并且得到了合适的退火工艺。结果表明:合适的退火处理有利于进一步提高晶片的质量。     

高温退火处理提高半绝缘VGF-GaAs单晶的电学性能

垂直梯度凝固法(VGF)生长的低位错半绝缘(SI)GaAs单晶存在电阻率和迁移率低、电学补偿度小、均匀性差等问题.在3种不同温度条件下,对VGF-SI-GaAs晶片进行了加As压的闭管退火处理.结果表明,经过1160℃/12h的高温退火处理后,VGF-SI-GaAs单晶的电阻率、迁移率和均匀性均得到了显著提高.利用Hall、热激电流谱(TSC)、红外吸收法分别测试分析了原生和退火VGF-SI-GaAs单晶样品的电学性质、深能级缺陷、EL2浓度和C浓度,并与常规液封直拉法(LEC)SI-GaAs单晶样品进行了比较.原生VGF-SI-GaAs单晶巾的EL2浓度明显低于LEC-SI-GaAs单晶,经过退火处理后其EL2浓度显著增加,电学补偿增强,而且能级较浅的一些缺陷的浓度降低,因而有效提高了其电学性能.     

高温退火处理提高半绝缘VGF-GaAs单晶的电学性能

垂直梯度凝固法(VGF)生长的低位错半绝缘（SI) GaAs单晶存在电阻率和迁移率低、电学补偿度小、均匀性差等问题. 在3种不同温度条件下,对VGF-SI-GaAs晶片进行了加As压的闭管退火处理. 结果表明,经过1160℃/12h的高温退火处理后,VGF-SI-GaAs单晶的电阻率、迁移率和均匀性均得到了显著提高. 利用Hall、热激电流谱（TSC) 、红外吸收法分别测试分析了原生和退火VGF-SI-GaAs单晶样品的电学性质、深能级缺陷、EL2浓度和C浓度,并与常规液封直拉法（LEC) SI-GaAs单晶样品进行了比较. 原生VGF-SI-GaAs单晶中的EL2浓度明显低于LEC-SI-GaAs单晶,经过退火处理后其EL2浓度显著增加,电学补偿增强,而且能级较浅的一些缺陷的浓度降低,因而有效提高了其电学性能.     

用超声喷雾热分解法制备p型Zn1-xMgxO薄膜

利用超声喷雾热分解(USP)技术,采用N-Al共掺法,在eagle2000衬底上制备出了电学特性较好的p型Zn0.93Mg0.07O薄膜:电阻率为18.43Ω.cm、迁移率是0.362 cm2/(V.s)、载流子浓度为1.24×1018cm-3。系统分析了前驱溶液中Al掺杂量或Mg掺杂量变化时对p型Zn1-xMgxO薄膜电学特性和结构特性的影响。紫外可见光透射测试表明:Zn1-xMgxO薄膜在紫外-可见光范围内的透过率达到了80%。     

退火对LEC SI GaAs单晶性能的影响

本文报道了退火对非掺LEC SI GaAs晶片的电学性能和均匀性的影响。在850℃以上退火,晶片横截面上的平均迁移率由原生晶体的2.64×10~3cm~2/V·s提高到5.72×10`3cm~2/V·s,其中某些测量点达6.68×10~3cm~2/V·s,横向不均匀性由32％减少到6％,电阻率不均匀性由30％减少到10％。观察到晶片退火时间过长,性能反而下降。 基于上述实验结果,对退火改善晶体性能的机理进行了分析和讨论。     

未掺杂CdZnTe与掺铟CdZnTe晶体的热处理

对于未掺杂Cd0.9Zn0.1Te晶片,采用在Cd/Zn气氛下,以In作为气相掺杂源进行热处理;而对于低阻In-Cd0.9Zn0.1Te晶片,则采用在Te气氛下进行热处理.分别研究了不同的热处理条件,包括温度、时间、pIn或pTe等对晶片电学性能、红外透过率以及Te夹杂/沉淀相的影响.结果表明,在Cd/Zn气氛下适当的掺In热处理和在Te气氛下适当的热处理均有效地提高了晶片的电阻率,分别达到2.3×1010和5.7×109Ω·cm,同时晶片的其他性能也得到明显改善.     

ZnO-SnO2透明导电膜的低温制备及性质

在室温下,采用射频磁控溅射法在7059玻璃衬底上制备出ZnO-SnO2透明导电薄膜.制备的薄膜为非晶结构,并且薄膜的电阻率强烈地依赖于溅射气体中的氧分压.薄膜的最小电阻率为7.27×10-3Ω*cm,载流子浓度为4.3×1019cm-3、霍尔迁移率为20.5cm2/(V*s),在可见光范围内的平均透过率达到了90%.     

未掺杂CdZnTe与掺铟CdZnTe晶体的热处理

对于未掺杂Cd0.9Zn0.1Te晶片,采用在Cd/Zn气氛下,以In作为气相掺杂源进行热处理;而对于低阻In-Cd0.9Zn0.1Te晶片,则采用在Te气氛下进行热处理.分别研究了不同的热处理条件,包括温度、时间、pIn或pTe等对晶片电学性能、红外透过率以及Te夹杂/沉淀相的影响.结果表明,在Cd/Zn气氛下适当的掺In热处理和在Te气氛下适当的热处理均有效地提高了晶片的电阻率,分别达到2.3×1010和5.7×109Ω·cm,同时晶片的其他性能也得到明显改善.     

高纯半绝缘SiC电阻率影响因素

采用物理气相传输(PVT)法进行高纯半绝缘SiC晶体生长,利用高温真空解吸附以及在系统中通入HCl和H2的方法,有效降低了系统中N、B和Al等杂质的背景浓度。使用二次离子质谱(SIMS)对晶体中杂质浓度测试,N、B和Al浓度分别小于1×1016、1×1015和2×1014 cm-3。对加工得到的晶片进行测试,全片的电阻率均在1×1010Ω·cm以上,微管密度小于0.02 cm-2,(004)衍射面的X射线摇摆曲线半高宽为34″。结果表明,该方法可以有效降低SiC晶体中N、B和Al等杂质浓度,提升SiC晶片的电阻率。使用该方法成功制备了4英寸(1英寸=2.54 cm)高纯半绝缘4H-SiC晶体。     

PVT法掺钒SiC单晶生长电阻率变化规律研究

在采用COREMA方法测试SiC晶片电阻率时发现同一晶片电阻率相差较大,主要体现在高阻(>105Ω.cm量级)和低阻(<105量级)并存,有的甚至超高阻(>1012量级)和低阻并存,针对这一测试结果,开展了相关的实验研究,SiC单晶半绝缘性能的实现是通过在单晶生长过程中掺入深能级杂质V来补偿浅施主N和浅受主B,利用二次质谱(SIMS)对同一晶片不同区域的杂质元素V、N和B含量进行测试,结果发现晶片中V和N的含量都在1×1017量级时会出现同一晶片不同区域电阻率相差较大的情况,而当V含量在1×1017量级,N含量在5×1016量级以下时,可制备电阻率均匀性好的半绝缘SiC单晶。     

用PLD方法制备Li掺杂的p型ZnMgO

在玻璃衬底上用PLD方法成功制备出具有高度(0002)取向性的、晶体质量较好的Li掺杂为0.4%的p型 Zn0.8Mg0.2O薄膜.衬底温度对薄膜的电学性能及结晶质量有重要影响,实验表明:在500℃时薄膜的电学性能最好,其载流子浓度为5.1×1018cm-3,电阻率为6.58Ω·cm,霍尔迁移率为0.189cm2/(V·s),且制备出的薄膜在可见光区具有90%的高透射率及在室温下光学禁带宽度3.625eV.     

用PLD方法制备Li掺杂的p型ZnMgO

在玻璃衬底上用PLD方法成功制备出具有高度(0002)取向性的、晶体质量较好的Li掺杂为0.4%的p型 Zn0.8Mg0.2O薄膜.衬底温度对薄膜的电学性能及结晶质量有重要影响,实验表明:在500℃时薄膜的电学性能最好,其载流子浓度为5.1×1018cm-3,电阻率为6.58Ω·cm,霍尔迁移率为0.189cm2/(V·s),且制备出的薄膜在可见光区具有90%的高透射率及在室温下光学禁带宽度3.625eV.     

退火处理后非掺磷化铟的电传输特性

利用变温霍尔和电流-电压特性(I-V)两种方法分别对半导体和半绝缘的退火非掺磷化铟材料进行了测量.在非掺退火后的半导体磷化铟样品中可以测到缺陷带电导,这与自由电子浓度较低、有一定补偿度的原生非掺磷化铟的情况类似.非掺SI-InP表现出不同于原生掺铁的SI-InP的I-V特性,在一直到击穿为止的外加电场范围内呈欧姆特性,而掺铁SI-InP的I-V具有与陷阱填充有关非线性特征.根据空间电荷限制电流的理论,这种现象可以解释为非掺SI-InP中没有未被电子占据的空的深能级缺陷.