热氮化SiO_2膜性能的试验研究

本文报导对热氮化SiO_2膜的研究结果.热氮化SiO_2膜的腐蚀特性、抗氧化特性的研究表明膜的化学结构与SiO_2不同.采用AES表面分析技术观察了膜中化学成份,从而证实了膜中的氮含量取决于氮化前的SiO_2膜厚和氮化时的条件,热氮化SiO_2膜的电学特性、抗辐射性能明显优于SiO_2膜.     

钾离子敏感场效应晶体管的研制

在生物学、医学研究中,十分注意H~ 、Na~ 、K~ 、Ca~(2 )等离子活度的测量,目前普遍采用玻璃电极测量H~ 和Na~ 活度,而K~ 、Ca~(2 )是用液体膜电极测定,这两种电极都有输出阻抗太高、响应慢、易碎、体积大的缺点。 1978年,Moss等人首先报导了以缬氨霉素为活性物质制作的PVC膜钾离子敏感场效应晶体管。但缬氨霉素难合成,价钱昂贵。我们采用二苯并-18-王冠-6为活性物质,试验成功PVC膜钾离子敏感场效应晶体管,其线性响应范围10~0～10~(-5)M,灵敏度为43mV/pK,选择比K_(NaK)>100;超过MOSS等人制作的钾ISFET的响应范围(10~(-1)～10~(-3)M)。钾离子敏感场效应晶体管具有体积小、响应快、输出阻抗低等优点。     

Ga_(0.47)In_(0.53)As/SiO_2与Ga_(0.47)In_(0.53)As/Al_2O_3的界面性质

本文研究了GaInAs/SiO_2与GaInAs/Al_2O_3的界面性质.采用PECVD技术以TEOS为源以及采用MOCVD技术以Al(OC_3H_1)_3为源在n~+-InP衬底的n-Ga_(0.47) In_(0.33)As外延层上淀积了/SiO_2和Al_2O_3,制备成MIS结构.结果表明这些MIS结构具有良好的C-V特性,SiO_2/GaInAs界面在密度最低达 2.4×10~(11)cm~2·eV~(?),氧化物陷阱电荷密度达10~(?)～10~(10)cm~2,观察到GaInAs/SiO,结构中的深能级位置为E_c-E_T=0.39eV.GaInAs/Al_2O_3结构中的深能级位置为E_c=E_T=0.41eV.     

基于CMOS工艺的横向多晶硅p^＋p^-n^＋结红外微测辐射热计

基于多晶硅p-n结正向压降的温度特性,应用标准CMOS工艺,结合体硅微机械加工技术,研制成功非制冷红外微测辐射热计.本文详细分析了横向多晶硅p+p-n+结的温度特性,给出了正向压降温度变化率的理论表达式和实验测量值;并描述了微测辐射热计的设计思路和制作工艺.实验结果表明在室温(284～253K)附近,横向多晶硅p+p-n+结正向压降的温度变化率为1.5mV/K;在3～5μm红外波段,微测辐射热计的电压响应率为5.7×103V/W,黑体探测率D*为1.2×108cm.Hz1/2.W-1.     

MEMS工艺制备pH-ISFET/REFET功能膜研究

微电子技术的快速发展,促使硅基传感器向着集成化、微型化、可批量加工方向发展.对于pH-ISFET集成芯片而言,如何以MEMS工艺制备性能优良的pH功能膜,是其发展的关键.目的：以适合批量加工的MEMS工艺研制pH功能膜;方法：在小尺寸集成芯片的基础上,以MEMS工艺分别制备Ta2O5材料的pH敏感膜,PTFE材料的pH钝化膜;结果：在pH1～12范围内,Ta2O5膜pH-ISFET对H＋的灵敏度达56mV/pH,PTFE膜REFET对H＋的响应仅为0.13mV/pH;结论：采用MEMS工艺,可对以标准CMOS技术加工的ISFET集成芯片系统,进行后续加工,从而实现传感器芯片系统的全过程批量加工.     

CMP浆料SiO_2水溶胶纯化稳定性技术的研究

介绍了CMP浆料SiO2水溶胶的Na+含量过高对集成电路可靠性的影响,讨论了硅溶胶纯化制备过程中容易凝胶的不稳定现象。中试实验中,采用阳离子交换的方法,去除Na+等金属离子。改变SiO2水溶胶pH值,测量其Zeta电位,得到最稳定SiO2水溶胶pH值在10左右。分析一次阳离子交换和两次阳离子交换过程,得到Na+浓度、pH值和Zeta电位变化规律。加入有机碱调节pH值,并起到螯合金属离子的作用。最后得到Na+浓度为1×10-6～2×10-6 mol/L、pH值在10～10.5、Zeta电位在-40～-45 mV的稳定碱性硅溶胶。为碱性CMP浆料SiO2水溶胶工业化纯化制备生产提供了理论依据。     

基于多种敏感膜的多参数细胞微生理计研究

基于对多种离子敏感膜的研究,结合微透镜阵列,设计了一种基于光寻址电位传感器(LAPS)的新型多参数微生理计,实现同时并行检测H+,Na+,K+,Ca2+等多种不同离子。已经测得H+,K+,Ca2+-敏LAPS的灵敏度分别达到50mV/pH,43mV/pK以及25mV/pCa,线性度良好。     

氮化后退火——一种提高超薄热氮化SiO_2膜性能的有效方法

本文对超薄热氮化SiO_2膜(～100A)进行了研究,提出一种氮化后退火的新工艺,所得薄膜有很好的抗氧化特性,和SiO_2薄膜相比,其固定电荷及界面态密度相当,在高电场应力下膜中产生的正电荷及电子陷阱较少,较好的电击穿特性,抗辐射性能有很大的改善,因而,是一种性能优良的超薄介质膜.     

氮化后退火——一种提高超薄热氮化SiO_2 膜性能的有效方法

本文对超薄热氮化SiO_2膜(～100A)进行了研究,提出一种氮化后退火的新工艺,所得薄膜有很好的抗氧化特性,和SiO_2薄膜相比,其固定电荷及界面态密度相当,在高电场应力下膜中产生的正电荷及电子陷阱较少,较好的电击穿特性,抗辐射性能有很大的改善,因而,是一种性能优良的超薄介质膜.     

2CK系列大电流开关二极管氢气烧结工艺的优选

对氢气烧结造成二极管击穿电压蠕变的机理进行了分析,认为烧结过程中过多的H~+离子进入SiO_2层中,成为SiO_2层中的可动正离子,是造成击穿电压蠕变的根本原因。并通过序贯三次L_9(3~4)正交试脸优选,确定了2CK系列大电流开关二极管的氢气烧结最佳工艺条件,使生产效率提高为真空烧结时的三倍,而烧结相同数童的产品耗电却下降了三分之一,使生产效率得到了显著提高。     

直接热氮化SiO2薄膜的电特性

对热生长SiO_2膜,在NH_3气氛中高温退火所形成的热氮化SiO_2薄膜是一种有希望用于VLSI工艺的介质膜。本文采用多种方法,较为全面地分析了不同氮化条件下这种薄膜的界面特性、介电性能、电子陷阱参数、掩蔽杂质扩散能力等电学特性;并用其做为绝缘栅制成MOSFET。讨论了热氮化对阈电压和表面电子迁移率的影响。     

共溅法形成钽金属硅化物出现Ta_5Si_3的研究

对polySi/SiO_2/Si结构上的共溅射 Ta +xSi 薄层未经退火处理在1000℃/30＇条件下进行直接湿氧氧化,经AES和X衍射检测分析,得知氧化后的结构为SiO_2/Ta_5Si_3/TaSi_2/PolySi/SiO_2/Si,其中,Ta_5Si_3相为四角晶系,晶格常数为:α_0= 6.516A,c_0=11.873A.Ta_5Si_3相的出现,对多层结构的稳定性及电导特性有不利影响.从实验证实在较高温度下氧化Ta_5Si_3不会出现,如在1100℃/30＇条件下进行直接湿氧氧化,检测结果表明没有Ta_5Si_3相.已经形成的Ta_5Si_3在适当条件下经热处理会消失.     

Ti/Si和Ti/SiO_2/Si系统硅化物的形成

用AES、XPS、RBS和X射线衍射等技术研究了在稳态热退火和激光退火条件下,Ti/Si和 Ti/SiO_2/Si系统硅化物的形成.在 500—600℃稳态热退火条件下,Ti/Si系统形成 Ti_5Si_3、TiSi和 TiSi_2三种硅化物;高于 650℃,只存在TiSi_2.TiSi_2的生长服从 △x∝t~(1/2).Ti/SiO_2/Si系统,750℃以上退火,形成覆盖层为TiO 的Ti_5Si_3薄膜,△x∝t~(1/2). CW-Ar~+激火扫描退火Ti/Si样品,功率密度小于2.7kW/cm~2,产生固相反应;功率密度～3.8kW/cm~2,产生液相反应,并形成TiSi_2和纯Si的混合薄膜.对实验结果进行了讨论.     

BS-7701系列多功能示波器的性能及应用

<正> BS7701系列示波器电路参数经过数理统计优化,线路简洁,使用方便易学,适用于黑白、彩色电视机、音响设备的检修,也适合大中专院校在教学、实验中使用。 基本性能指标及使用 1.BS7701A型、B型 (1)垂直系统:频带宽度;DC:0～7MHz±3dB;AC:10～7MHz±3dB;灵敏度:10mV/div;输入阻抗:1MΩ/40pF;衰减倍率:10mV～3V/div;输入电压:400V(DC+AC_(P-P))。 (2)水平系统:频带宽度:10Hz:0～500kHz-3dB;灵敏度:500mV/div;输入阻抗:1MΩ/40pF;最大输出电压:20V(DC+AC_(P-P))。     

微型钾离子敏感器件的理论研究

我们研究的微型K~+-IS FET的结构如图1所示.K~+-IS FET的响应机理,主要是由电解液-敏感膜界面的界面势的产生,导致K~+-ISFET的沟道电导的变化,引起漏源电流的改变,从而可检测溶液中的K~+离子活度.关于界面势的产生机理有许多解释,总括起来,目前用得较多的模型有两种,一种是扩散模型,另一种是格点桥键模型.我们认为,对非阻挡型敏感膜(PVC膜),用扩散模型解释其响应机理较为合适.     

Si_3N_4/SiO_2绝缘栅氢离子敏感晶体管研制及敏感机理的分析

前言 目前,飞速发展的生物学和生物医学工程迫切要求获得更多的生物学数据,特别感兴趣测量如H~ 、Na~ 、K~ 等离子活度及其离子活度的变化。大家知道,医生给病人看病,就是询问病情,化验血液、粪便等,直接或间接地获得有关病情的资料或数据,然后对这些数据进行处理,对症下药,一组科学的、真实的数据对病情诊断治疗方案都会产生直接的影响。人们渴望能制造测量人体生理数据的各种新型器件,如用离子敏感器件测人体血液的PH值,用压敏器件测血压等…以满足生物、医学工程发展的需要。最近,我们试验成功以Si_3N_4/SiO_2绝缘栅氢离子敏感晶体管,其灵敏度为45mV/PH左右,比我们去年试制的SiO_2绝缘栅离子敏感晶体管灵敏度好,予期它在测量人体血液中的氢离子活度方面将开辟出新的     

低压硅外延的选择性生长现象

低压化学汽相淀积系统(LPCVD)具有产量大,均匀性好和成本低等优点,最近国外已大量的用于半导体工业中制备SiO_2、Si_3N_4和多晶硅薄膜,用于硅外延也能够降低温度和抑制自扩散.最近我们发现低压外延有选择性生长现象.我们在H_2-SiCl_4体系,以SiO_2为掩模,反应管压力为80～100托,温度高于1050℃,H_2流量为6升/分,SiC_4浓度低于0.027克分子数,在SiO_2 .处没有发生硅的淀积,而在SiO_2的窗孔内硅片上可以得到0.2～0.5微米/分的生长速度.     

氢离子交换的LiNbO_3、LiTaO_3晶体电子显微镜研究

本文报导了LiNbO_3、LiTaO_3晶体H~+交换的电镜观察结果。对LiNbO_3晶体H~+交换的微观结构进行了比较详细的研究。发现在H~+交换过程中,晶体中的Li~+可被同样数量的H~+所取代,形成Li_(1-x)HxNbO_3和Li_(1-x)HxTaO_3。H~+交换还导致了结构的变化,随交换时间的不同,出现两种情况。当X=0.75时,为立方相(空间群为Im3)。当x<0.75时,仍为三方相。实验中配合使用3X—射线的方法,其结果与电镜观察完全相符。     

高剂量低能氧离子注入硅形成SiO_2薄膜的研究

本文用AES、XPS、IRS、椭偏仪和Ⅰ-Ⅴ特性测量,研究了高剂量低能氧离子注入Si中合成表面SiO_2薄膜的条件及其耐压和耐腐蚀等性能.另外,还用TEM和C-V测量研究了SiO_2薄膜下单晶硅的质量以及Si/SiO_2系统的界面特性.结果表明,在适当的注入和退火条件下,可以合成比较均匀的表面SiO_2薄膜而且其电学性能已接近热生长SiO_2的水平.在Si/SiO_2界面处注入H_2~+离子可以改善其界面特性.     

用磁控溅射技术制造的SiO_2/128°Y-X LiNbO_3结构的SAW性能

研究了SiO_2/128°Y-X LiNbO_3层状结构的声表面波(SAW)传播特性。用射频(RF)磁控溅射技术制造SiO_2薄膜。利用LiNbO_3晶片上的叉指换能器(IDT)激励和检测瑞利波。这样不仅得到了延迟温度系数(TCD)约为Oppm/℃的良好温度特性,而且其频率特性的寄生信号响应也很小。此外,它的衰减常数也很小,并且层状结构具有很高的机电耦合系数(k~2),约为0.08。通过分析叉指换能器产生的声波,理论上研究了层状结构的寄生信号响应,并发现寄生信号响应很小。