制备参数和退火对a－C∶H膜光学性质的影响

本文主要研究了制备参数和退火对ａ－Ｃ：Ｈ膜的光学性质的影响．得到了样品的吸收系数、光学带隙和带尾宽度等反映ａ－Ｃ：Ｈ膜电子能带结构的物理参数．结果表明，吸收系数随着衬底温度、射频偏压增加而上升，随反应室压强的升高而下降；光学带隙随衬底温度、射频偏压增加而下降，随反应室任强的升高而变宽随着退火温度Ｔａ的升高，氢含量减少，带尾变宽，带隙变窄．     

MOCVD生长的InGaN薄膜的离子束背散射沟道及其光致发光

采用 MOCVD技术以 Al2 O3为衬底在 Ga N膜上生长了 In Ga N薄膜 .以卢瑟福背散射 /沟道 (RBS/Channeling)技术和光致发光 (PL )技术对 Inx Ga1 - x N / Ga N / Al2 O3样品进行了测试 ,获得了合金层的组分、厚度、元素随深度分布、结晶品质及发光性能等信息 .研究表明生长温度和 TMIn/ TEGa比对 In Ga N薄膜的 In组分和生长速率影响很大 .在一定范围内 ,降低 TMIn/ TEGa比 ,In Ga N膜的生长速率增大 ,合金的 In组分反而提高 .降低生长温度 ,In Ga N膜的 In组分提高 ,但生长速率基本不变 . In Ga N薄膜的结晶品质随 In组分的增大而显著下降 ,In Ga N薄膜     

生长温度对4HN-SiC同质外延层表面缺陷的影响

采用化学气相沉积(CVD)的方法在直径100 mm4°偏角衬底上生长4HN-SiC同质外延片,研究工艺生长温度对外延层表面缺陷的影响,并使用金相显微镜、表面缺陷测试设备、汞探针和红外膜厚仪进行分析和表征。结果表明,工艺生长温度由1 550℃增加到1 620℃,外延层表面的三角形缺陷密度可降低至0.39 cm~(-2);但随着工艺生长温度的增加,导致外延层边缘的台阶聚集数量和长度也急剧增加。在高生长温度下,外延层表面三角缺陷减少以及边缘台阶聚集增加的原因为:一是衬底表面原子迁移率的增加,减少了衬底表面2D生长;二是硅原子的气相成核受到抑制;三是〈1100〉和〈1120〉方向横向生长速率的差异加剧。综上结果,采用1 550℃生长工艺可在高生长速率下制备厚度均匀性和掺杂浓度均匀性分别为1.44%和1.92%的高质量4HN-SiC同质外延片。     

气态源分子束外延GeSi合金中的低温生长动力学研究

用气态源分子束外延（ＧＳＭＢＥ）法研究了ＧｅｘＳｉ１－ｘ合金的低温（≤５００℃）生长动力学问题，所使用的源分别是乙硅烷和固态锗．在恒定的乙硅烷流量（４ｓｃｍ）Ｇｅ源炉温度（１２００℃）下，合金中的Ｇｅ组分ｘ随衬底温度的降低而升高；另一方面，当衬底温度（５００℃）和乙硅烷流量（４ｓｃｍ）保持恒定时，合金中的Ｇｅ组分ｘ最初随Ｇｅ源炉温度的升高而增大，当Ｇｅ源炉温度升高到一定值以上时，ｘ值不再随Ｇｅ源炉温度的升高而增大，而趋向于饱和在０．４５附近．基于乙硅烷及Ｈ原子在Ｓｉ原子和Ｇｅ原子表面上不同的吸附和脱附过程     

兰宝石上异质外延硅淀积条件的选择

采用离子注入掺磷后测量了膜的霍耳迁移率,研究了不同淀积条件对膜特性的影响。表明最佳淀积温度为950℃左右。偏离此温度,迁移率就明显下降;在940—970℃生长温度下,以2μ/分的速率生长的膜比5μ/分生长的膜有更高的迁移率;H_2处理温度对迁移率没有明显的影响,但随H_2处理温度的升高,膜的本征载流子浓度迅速上升。焰熔衬底与直拉衬底相比,膜的霍耳迁移率相近,但场效应迁移率低一些。     

CVD金刚石工具膜生长特征SEM观察

本文用不热形变栅状直丝化学气相沉积（ＣＶＤ）法生长金刚石膜，在Ｓｉ及ＷＣ－Ｃｏ硬质合金衬底上金刚石膜晶面显露规律随衬底温度和甲烷浓度而异，经适当表面处理及选择合适的工艺条件，当生长初期衬底上就呈现出良好晶形的沉积膜，衬底与膜之间的粘结力能得到提高。Ｒａｍａｎ谱分析表明此膜仅具有特征金刚石１３３２ｃｍ￣（－１）峰，通过ＳＥＭ观察揭示出盒刚石膜可在表面、侧面及棱上生长，并与衬底有良好的联结。     

RHEED振荡精确测量AlGaAs生长速率研究

采用分子束外延技术，在GaAs衬底上生长GaAs，AlAs和AlGaAs时，实现RHEED图像和RHEED强度振荡的实时监测已被证明是一种有效工具。通过RHEED可讨论GaAs表面结构和生长机制，并可以估算衬底温度，更重要的是能计算出材料的生长速率。RHEED强度振荡周期决定生长速率，每一个周期对应一个单层。实验测量GaAs的生长周期为0．82s，每秒沉积1．22单分子层，AlAs的生长周期为2．35s，每秒沉积0．43单分子层。     

温度对高速微晶硅薄膜沉积速率及其特性的影响

采用超高频(VHF)结合高压(HP)的技术路线,在较高SiH4浓度(SC)下实现了微晶硅(μc-Si:H)薄膜的高速沉积,考察了衬底温度在化学气相沉积(CVD)过程中对薄膜的生长速率以及光电特性的影响.结果表明:薄膜微结构特性随衬底温度变化是导致薄膜电学特性随衬底温度变化的根本原因;HP与低压条件下沉积的μc-Si:H薄膜的特性随温度变化的规律不同,在试验温度范围内,HP高速沉积的μc-Si:H薄膜生长速率不同于低压时随温度升高而下降的趋势,而是先增大后趋于平稳,晶化率随温度升高也不是单调增加,而是先增加后减小.     

Ga－In－As－Sb系合金固－液平衡和人工神经网络预报

本文用ＤＴＡ法测量了Ｇａ－Ｉｎ－Ａｓ－Ｓｂ系合金的液相线温度，并用滑舟法在Ｇａｓｈ衬底上生长液相外延膜，并用电子探针法分析膜的成分．在此基础上利用实验数据和文献数据训练人工神经网络模型，神经网络模型用交叉检验法测试是否过拟合．经测试合格的神经网络可以预报液相线温度和外延层组成．     

MOCVD法生长HgCdTe/CdTe/GaAs多层异质材料工艺研究

用自已设计的MOCVD设备,国产的DMCd和DETe金属有机源,采用变通的多层互扩散工艺生长了HgCdTe/CdTe/GaAs外延片,获得良好的n型HgCdTe外延层。研究了生长速率与温度的关系;组份与DMCd/DETe之比的关系;x值与汞源温度的关系。生长CdTe和HgCdTe外延层的衬底温度分别约为:370℃和420℃。汞源温度约为280℃,汞压约0.02atm。DMCd/DETe随生长x值不同而不同。气流在2.6～3.7cm/s之间。     

利用垂直热壁CVD法快速生长高质量的4H-SiC同质外延膜

利用新改进的垂直低压热壁CVD 设备,应用TCS 和C2H4 分别作为Si 源和C 源,在偏8°晶向的4H-SiC 衬底上生长出了高质量的外延膜。当生长温度在1500℃到1530℃之间时,生长速率达到了25-30μm/h。50μm 厚的外延膜（生长2 小时）的结晶质量和表面粗糙度和薄的外延膜（生长30 分钟）相比均没有发生恶化。外延膜的背景掺杂浓度下降到了2.13×1015cm-3。另外,本文还研究了C/Si 对生长速率和外延膜结晶质量的影响。     

APCVD制备非晶硅的关键工艺参数分析

本文提供以甲硅烷为源,用常压热CVD制备优质氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜的研究结果。对于源流量、衬底温度和垂直于衬底方向上的温度梯度等因素对薄膜的生长速率及质量的影响进行了分析并得出一些重要的结论。由于热扩散传质的合理控制,在衬底温度为430℃的情况下,获得了生长速率为18nm/min的优质薄膜,这个结果是在同类工艺中所未见到过报道的。     

GSMBE GaN膜的电子输运性质研究

用ＮＨ３作氮源的ＧＳＭＢＥ方法在晶向为（０００１）的α－Ａｌ２Ｏ３衬底上生长了非有意掺杂的单晶ＧａＮ外延膜，ＧａＮ膜呈Ｎ型导电，室温时的最高迁移率约为１２０ｃｍ２／（Ｖ·ｓ），相应的非有意掺杂电子浓度为９．１×１０１７ｃｍ－３．对一些ＧａＮ膜进行了变温Ｈａｌ测试，通过电阻率、背景电子浓度以及Ｈａｌ迁移率随温度的变化研究了ＧａＮ外延膜的导电机理．结果表明，当温度较低时，以电子在施主中心之间的输运导电为主；当温度较高时，以导带中的自由电子导电为主．     

用热壁外延技术在CdTe衬底上生长CdTe薄膜

利用热壁外延技术在CdTe衬底的(111)A面和B面生长了CdTe薄膜。源温度和衬底温度分别在670～800℃和600～760℃之间,生长速率为0.8～1.3μm/h。X射线衍射和荧光分析表明,CdTe外延层为[111]方向生长的高纯单晶薄膜,外延层表面组分和纵向组分均勺;回摆曲线峰半高宽的典型值为1.38′,表明外延层为高质量的CdTe单晶膜。     

柔性衬底上六噻吩薄膜的有序生长

采用石英晶体微天平实时监测薄膜生长速率,控制衬底温度和生长速率,分别在柔性聚乙烯吡咯烷酮(PVP)绝缘层和柔性氧化铟锡(ITO)透明导电层上真空蒸发沉积了分子有序排列的六噻吩薄膜.X射线衍射分析表明,对PVP层而言,六噻吩薄膜有序生长的条件为衬底温度90°c、生长速率10 nm/min,六噻吩分子链始终与衬底平行,降低衬底温度将导致薄膜结晶度的下降.而对ITO层来说,六噻吩薄膜有序生长的条件为衬底温度50℃、生长速率10 nm/min,衬底温度显著影响了六噻吩分子取向,室温下六噻吩分子链与衬底成一定夹角,随着温度的提高六噻吩分子链趋向与衬底平行.对PVP和ITO衬底,生长速率太高或太低都将导致薄膜结晶度的下降.     

MOCVD生长的InGaN薄膜的离子束背散射沟道及其光致发光

采用MOCVD技术以Al2O3为衬底在GaN膜上生长了InGaN薄膜.以卢瑟福背散射/沟道（RBS/Channeling）技术和光致发光（PL）技术对InxGa1-xN/GaN/Al2O3样品进行了测试,获得了合金层的组分、厚度、元素随深度分布、结晶品质及发光性能等信息.研究表明生长温度和TMIn/TEGa比对InGaN薄膜的In组分和生长速率影响很大.在一定范围内,降低TMIn/TEGa比,InGaN膜的生长速率增大,合金的In组分反而提高.降低生长温度,InGaN膜的In组分提高,但生长速率基本不变.InGaN薄膜的结晶品质随In组分的增大而显著下降,InGaN薄膜的In组分由0.04增大到0.26,其最低沟道产额比由4.1%增至51.2%.InGaN薄膜中In原子易处于替位位置,在所测试的In组分范围,In原子的替位率均在98%以上.得到的质量良好的In0.04Ga0.96N薄膜的最低产额为4.1%.研究结果还表明用RBS技术和光致发光技术测定InGaN中In组分的结果相差很大,InGaN的PL谱要受较多因素影响,很难准确测定In组分,而以RBS技术得到的结果是可靠的.     

适用于高品质射频集成电感的多孔硅新型衬底制备技术

提出了背向选区腐蚀生长多孔硅的集成电感衬底结构．ASITIC模拟证明，该新型衬底结构的集成电感在高频下仍具有较高的品质因子．采用此工艺，在固定腐蚀液配比的条件下，变化电流密度和阳极氧化时间,制备出了高质量的厚膜多孔硅，并测量了多孔硅的生长厚度、孔径大小和表面形貌，得出了多孔硅生长速率随阳极氧化时间和电流密度的变化关系，为背向选区腐蚀工艺制备高品质硅基集成电感奠定了理论和实验基础．     

衬底温度和生长速率对MBE自组织生长In_xGa_(1-x)As/GaAsQD的影响

研究GaAs基InxGa1-xAs/GaAs量子点(QD)的MBE生长条件,发现在一定的/比下,衬底温度和生长速率是影响InxGa1-xAs/GaAsQD形成及形状的一对重要因素,其中衬底温度直接影响着In的偏析程度,决定了InxGa1-xAs/GaAs的生长模式;生长速率影响着InxGa1-xAs外延层的质量,决定了InxGa1-xAs/GaAsQD的形状及尺寸.通过调节衬底温度和生长速率生长出了形状规则、尺寸较均匀的InxGa1-xAs/GaAsQD(x=0.3)     

衬底温度对常压MOCVD生长的ZnO单晶膜的性能影响

以H2O作氧源,Zn(C2H5)2作Zn源,N2作载气,在50mm Al2O3(0001)衬底上采用常压MOCVD技术生长出高质量的ZnO单晶薄膜.用X射线双晶衍射、原子力显微镜和光致发光技术对样品进行了综合表征,报道了ZnO单晶膜的(102)非对称衍射结果.研究结果表明,在500～700℃范围内随生长温度升高,ZnO薄膜的双晶摇摆曲线半峰宽增宽,表面粗糙度减小,晶粒尺寸增大,在衬底温度为600℃时生长的ZnO膜的深能级发射最弱.     

衬底温度对常压MOCVD生长的ZnO单晶膜的性能影响

以H2O作氧源,Zn(C2H5)2作Zn源,N2作载气,在50mmAl2O3(0001)衬底上采用常压MOCVD技术生长出高质量的ZnO单晶薄膜.用X射线双晶衍射、原子力显微镜和光致发光技术对样品进行了综合表征,报道了ZnO单晶膜的(102)非对称衍射结果.研究结果表明,在500～700℃范围内随生长温度升高,ZnO薄膜的双晶摇摆曲线半峰宽增宽,表面粗糙度减小,晶粒尺寸增大,在衬底温度为600℃时生长的ZnO膜的深能级发射最弱.