正电子湮没技术（PAT）的开发与应用（一）：正电子湮没技术与材料的缺陷分析

简要介绍了正电子在材料中的湮没特性,正电子湮没寿命谱的测量,正电子湮没的二态及多态捕获模型,以及正电子湮没技术在材料科学中的应用.     

SI~-、n-GaAs正电子湮没特性的研究

用正电子湮没技术,研究了半绝缘(SI)和掺Te的n型GaAs的退火行为及外延工艺的影响.结果表明,GaAs的平均寿命τ_M,长寿命τ_2,和基块寿命τ_b依赖于掺杂,同时τ_2的变化与镓空位和多镓空位均有关.外延后,由于退火的效果,I_2的降低和τ_2的增加是明显的.文中还讨论了电子和中子辐照的影响.     

中子辐照硅的正电子湮没寿命谱研究

研究了中子辐照硅中正电子湮没寿命谱的等时退火特性,得到与文献[1]不相同的结果.实验资料对比表明,本工作的结果与EPR、IR、DLTS的实验能更好地符合.对[1]中的双空位运动形成四空位的模型提出质疑.指出中子能谱不同很可能是导致缺陷俘获态寿命退火特性相异的重要原因.     

正电子湮没技术研究Nd:YAP单晶色心

通过e~+湮没寿命谱学测试,研究了~(60)Co照射、脉冲氙灯照射及氢气中高温退火对色心的影响。建立了一种测量无色心晶体固有结构缺陷的新方法。     

硅／硅键合界面的正电子湮没分析

硅/硅键合是硅功率器件,功率集成电路以及集成传感器衬底制备新技术之一。键合界面的缺陷直接影响器件性能。我们采用正电子湮没技术对N/N~+硅键合片界面缺陷进行了研究。由正电子湮没谱可知:键合引入了界面缺陷,但其缺陷密度小于热扩散形成的N~-/N~+片而引入的缺陷。界面缺陷主要是一些复杂的空位团和微型空洞组成。而且在不同的退火温度下,缺陷状态不同,在高于键合温度下退火。可使键合片具有与原始硅片相近的特性。     

正电子湮没技术(PAT)的开发与应用(五)——样品测试与正电子湮没寿命谱的解谱分析

一、正电子源和样品实验中所用正电子源为~(22)Na,~(22)Na的β~+衰变放出一个正电子,过3PS后放出1.28Me_v的γ射线,因为3PS相对于正电子寿命来说可以忽略,所以用1.28Mev的γ射线产生的时刻作为所研究事件的起始时间是合理的.正电子进入样品后的热化时间也只有几个PS,所以用1.28Mev和0.511Mev的两种γ射线间的时间间隔代表正电子湮没寿命也是合理的.由于~(22)Na有起始γ射线作为时间零点,加上~(22)Na的半衰期长,约为2.6年,使用方便,β~+衰变效率高,所以是理想的正电子源.本实验用的~(22)Na源,系用~(22)NaCl密封于几个μm厚的镍箔或密勒(Mylar)膜内,再将源夹于两个相同的样品之间,形成所谓的“夹层”排到.这样会有一部分正电子在镍箔或密勒膜中湮没,精确测量时,可在计算机程序中扣除~(22)Na源的载体效应.本实验源强为8μci.     

低T_cPTC材料的研制及正电子湮没技术的应用

研制出一种低T_c(约0℃)PTC材料,选择最佳工艺,得到了较好的PTC效果。并利用正电子湮没技术对该材料电阻率与掺杂含量曲线中的U形部分作出了合理解释。     

用正电子湮没寿命谱学法研究BBO单晶缺陷

低温相偏硼酸钡(BBO)单晶是一种新型的非线性光学晶体.本文用正电子湮没寿命谱学法首次研究了它的缺陷,分析了它的缺陷类型及其成因.为克服缺陷、生长高质量的晶体提供科学依据.     

正电子湮没技术(PAT)的开发与应用(四)——正电子湮没寿命谱仪与计算机之间数据双向通讯

由美国Canoerra公司进口的正电子湮没寿命谱仪是一个快慢符合系统,主要由一对快时间探测器、若干NIM插件和S—35多道脉冲分析器系统组成.正电子湮没寿命谱数据由多道分析器显示、收集和贮存,并采用人工转贮方法输入到计算机进行数据处理,费时,费力,易出错.     

用正电子湮没方法鉴别InP半导体中的缺陷

本文测量了各种ＩｎＰ样品中的正电子寿命谱，用正电子湮没率连续分布测量（ＣＯＮ－ＴＩＮ分析）结合ＰＡＴＦＩＴ分析正电子寿命谱，肯定了在ｎ型和半绝缘型ＩｎＰ中有Ｉｎ空位ＶＩｎ和Ｐ空位ＶＰ，而在ｐ型ＩｎＰ中只观察到Ｉｎ空位ＶＩｎ．正电子寿命的温度关系表明所观察到的ｎ型和半绝缘型中的ＶＩｎ和ＶＰ以及ｐ型ＩｎＰ中的ＶＩｎ均为电中性．改进了常规的多普勒展宽谱仪．利用这一谱仪测量了ｎ型及半绝缘型ＩｎＰ的多普勒展宽谱，结合正电子寿命测量结果，观察到在掺Ｆｅ的半绝缘型ＩｎＰ中存在ＶＰ－Ｆｅ络合物     

正电子湮没技术(PAT)的开发与应用(二)——进口正电子湮没寿命谱仪的改造与特性指标测定

扼要介绍了进口正电子湮没寿命谱仪的改造,以及谱仪的时间刻度、时间分辨率、计数率等指标的测定.     

正电子湮没寿命谱数据的自动获取和处理技术

由美国Canberra公司进口的正电子湮没寿命谱仪的输出数据系采用人工转贮的方法输入到计算机进行数据处理.为使谱仪具有在线获取数据和分析处理寿命谱的功能,本设计实现了S—35多道分析器与Super XT间的通讯、数据双向传递、解谱处理数据及原始数据的存盘、计算结果存盘.介绍了S—35多道分析器与super XT联接的硬件环境的建立、通讯软件的设计、数据处理程序与通讯程序的配合等.本设计成果已投入正电子湮没寿命谱测试的实际应用.     

正电子湮没法研究极性晶体P_s正负方向的探讨

本文报道了用正电子湮没法检测极性晶体P_8正负方向的方法原理和所用的技术设备。可以看出,正电子湮没技术又是一种检测晶体中空间电子密度和负性单空位缺陷浓度的好方法。     

正电子湮没技术(PAT)的开发与应用(三)——正电子湮没寿命谱仪时间分辨率和道宽计算的程序设计

谱仪的分辨率是表示仪器质量高低的一个重要参量.在正电子湮没寿命谱的测试中,分辨率的大小对寿命谱分析影响较大,因而需要经常测量仪器的分辨函数,以监测时间分辨率,而且要求计算精确.     

中子辐照氢气区熔硅单晶退火行为的正电子湮没研究

用正电子湮没寿命和多普勒加宽方法研究了中子辐照氢气区熔硅单晶的等时退火行为.观测到324±12ps的寿命组分是正电子在双空位湮没寿命,是主要的长寿命组分.450±14ps是正电子在四空位湮没寿命。324ps寿命组分在450℃附近退火消失后,它又以较高的强度在530—800℃的温度范围出现.对不同温度退火的晶体取得的基块寿命不是常数值而是随退火温度有规律的变化.这些异常的退火行为归结为中子辐照硅中所诱导的空位缺陷与氢的相互作用及其对晶格的影响.     

正电子湮没寿命谱学法检测玻璃基片上镀膜质量

本文报导用正电子湮没寿命谱学法检测两块用不同工艺在玻璃基片上蒸铍薄膜的实验结果,指出不同蒸镀工艺及热处理对实验结果均有影响,同时还获得它们的微晶粒内缺陷浓度及空洞浓度的相对值。