空间电荷限制电流法对a—Si：H隙态密度的测量

本文介绍了用于测量ａ－Ｓｉ：Ｈ隙态密度的空间电荷限制电流（ＳＣＬＣ）法，并报道了采用此方法对ＰＥＣＶＤ方法制备的ａ—Ｓｉ：Ｈ材料隙态密度的测量结果。对ｎ＋ａ—Ｓｉ：Ｈ／ａ—Ｓｉ１Ｈ／ｎ＋ａ—Ｓｉ：Ｈ结构的样品，测量得到费米能级上０．１６ｅＶ间的欧态密度分布为１０１５～１０１８（ｃｍ－３ｅＶ－１）。     

电子辐照改善氢化非晶硅的结构孔弛豫

氢化非晶硅（α－Ｓｉ：Ｈ）的结构弛豫是导致α－Ｓｉ：Ｈ性能光诱导衰变的重要原因之一。用０．５ＭｅＶ、注量１．３ × １０２０ｅ／ｃｍ２的电子束辐照,α－Ｓｉ转化为微晶硅,不稳定的弱Ｓｉ－Ｓｉ键因断裂而减少。 α－Ｓｉ光电池的相应试验初步证实,合适的电子辐照可以缓解α－Ｓｉ的结构弛豫现象。     

Fe~＋和H~＋注入引起的Si／SiO_2界面重构现象

针对Ｓｉ－ＳｉＯ２过渡区对于离子注入较为敏感的特点，用１．２ＭｅＶ，剂量１×１０１０ｃｍ－２的Ｆｅ＋和Ｈ＋先后注入ＳｉＯ２－Ｓｉ样品，并用ＸＰＳ技术重点分析了Ｓｉ－ＳｉＯ２界面附近硅的化学结构、组分的变化。结果表明，在界面附近，除了Ｓｉ４＋，Ｓｉ０价态，还存在明显的Ｓｉ２＋价态。这和注入Ｈ＋产生的高温退火以及Ｓｉ—Ｓｉ键或Ｓｉ—Ｈ键的形成有关。     

高质量非晶硅锗材料的研制

ａ－ＳｉＧｅ：Ｈ材料的光电性能强烈地依赖于沉积条件，选择适当的氢稀释率、气体压强，掺锗率和辉光功率，获得了光带隙为１．４５ｅＶ，光暗电导比为１．６×１０＾５的高质量ａ－ＳｉＧｅ：Ｈ材料。     

高场应力下FLOTOXMOS管的性能退化研究

利用氧化层动态电流弛豫谱分析方法,测试分析了在周期性电场应力下ＦＬＯＴＯＸＭＯＳ管隧道氧化层中陷阱电荷的特性,为研究陷阱电荷对ＦＬＯＴＯＸ ＥＥＰＲＯＭ 阈值电压的影响提供了实验依据。在＋ １１ Ｖ、－ １１ Ｖ 周期性老化电压下所产生的氧化层陷阱电荷饱和密度分别为－ １．８×１０１１ ｃｍ － ２和－ １．４×１０１１ ｃｍ － ２,平均俘获截面分别为５．８×１０－ ２０ ｃｍ ２ 和７．２×１０－ ２０ ｃｍ ２,有效电荷中心距分别为３．８ ｎｍ 和４．３ ｎｍ ,界面陷阱电荷饱和密度分别为６．５４×１０９ ｃｍ － ２ｅＶ－ １和－ ３．８×１０９ ｃｍ － ２ｅＶ－ １,平均俘获截面分别为１．１２×１０－ １９ ｃｍ ２ 和４．９×１０－ １９ ｃｍ ２。     

In_（0．53）Ga_（0．47）A_S表面钝化及降低界面态密度的方法

采用ＰＥＣＶＤ技术，以ＴＥＯＳ为源，对Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ材料进行表面钝化，研究了ＳｉＯ２／Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ的界面态，提出降低界面态密度的方法，使其降低到８．５×１０１０ｅＶ－１ｃｍ－２．     

注氮硅中光致发光现象及其机制的研究

通过能量为１００ｋｅＶ，剂量为１×１０１８ｃｍ－２的Ｎ＋注入到硅基体中，经１０００～１２００℃之间快速退火后，形成了含氧的硅与氮化硅镶嵌结构的薄膜层．在室温下观测到主要来自于４５ｎｍ表面层的能量分别为：３．３ｅＶ、３．０ｅＶ、２．８ｅＶ和２．２ｅＶ的光致发光．通过ＸＰＳ、ＡＥＳ的分析，确认了由于氧的插入，样品中Ｎ－Ｓｉ－Ｏ缺陷，Ｓｉ／ＳｉＯ２界面发光中心，分别是引起３．０ｅＶ和２．２ｅＶ的光致发光的主要原因．     

In0.53Ga0.47As表面钝化及降低界面态密度的方法

采用ＰＥＣＶＤ技术，以ＴＥＯＳ为源，对Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ材料进行表面钝化，研究了ＳｉＯ２／Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ的界面态，提出降低界面态密度的方法，使其降低到８．５×１０＾１０ｅＶ＾－１ｃｍ＾－２。     

808nm大功率量子阱激光器无吸收腔面镀膜的研究

用电子束反应蒸发法制备的ａＳｉ∶Ｈ膜和Ａｌ２Ｏ３膜组成的ａＳｉ∶Ｈ／Ａｌ２Ｏ３膜系,解决了ａＳｉ／Ａｌ２Ｏ３膜系在８０８ｎｍ波长有较强光吸收问题,吸收系数从２e３ｃｍ－１降低到可以忽略的程度．ａＳｉ∶Ｈ膜的光学带隙为１.７４ｅＶ左右．应用到８０８ｎｍ大功率量子阱激光器腔面镀膜上,其器件光电性能获得较大改善     

用光电灵敏度法研究a—Si：H中的电荷放大效应

测量了缝电极和梳形电极ａ－Ｓｉ：Ｈ样品的光伏安特性和光电灵敏度,撮由光电灵敏度计算电荷放大增益的方法,由此法测现的ａ－Ｓｉ：Ｈ的电荷放大增益,在１０＾５Ｖ／ｃｍ电场下,高达４．３×１０＾３、本文从能态图讨论了ａ－Ｓｉ：Ｈ中电荷放大效应的产生过程。由测量的增产佃值计算了电子迁移率与寿命之积。     

InGaAsP/InP异质结界面态的变频C-V研究

本文利用自建的变频C-V测试系统测量分析了InGaAsP/InP异质结的界面态,结出其界面态密度和时间常数.实验结果表明,在界面同时存在快、慢界面态,其参数分别为快界面态:N_(s1)=7.3×10~(11)eV~(-1)·cm~(-2),τ_1=2.2×10~(-5)s慢界面态:N_(s2)=2.5×10~12eV~(-1)·cm~(-2),τ_Q=1.5×10~(-2)s     

氢离子注入对Si-SiO_2界面态密度的影响

采用离子注入技术,可使栅氧化层的界面态密度从一般的10~(10)cm~(-2).eV~(-1)左右降到1×10~9cm~(-2).eV~(-1)以下.通过对比实验,找到在具体实验条件下的最佳离子注入剂量、退火温度和退火时间.用扩散理论和化学反应平衡理论解释了实验结果.     

Riemann-Stieltjes积分与M/α-Si势垒静态分析

本文介绍一种研究M/α-Si势垒的方法.利用Riemann-Stieltjes积分的中值定理,定义了一个α-Si的“有效隙态密度g(E_t)”,利用g(E_t),M/α-Si势垒区泊松方程很容易解析求解.在静态(外加偏压V_0=0)情形下,这个解是一个类指数衰减函数,其随距离x的衰减速率取决于g(E_i),而与α-Si隙态密度分布函数g(E)的具体形式没有直接关系.对本研究所用的实验样品Cr/α-Si:H,已经测得其α-Si的有效隙态密度是g(E_i)=6×10~(15)～1.5×10~(16)cm~(-3)eV~(-1)     

SiC MOS界面氮等离子体改性及电学特性评价

降低SiO2/SiC界面态密度是SiCMOS器件研究中的关键技术问题。采用氮等离子体处理SiO2/SiC界面,制作MOS电容后通过I-V、C-V测试进行氧化膜可靠性及界面特性评价,获得的氧化膜击穿场强约为9.96MV/cm,SiO2/SiC势垒高度2.70eV,同时在费米能级附近SiO2/SiC的界面态密度低减至2.27×1012cm-2eV。实验结果表明,氮等离子体处理SiO2/SiC界面后能有效降低界面态密度,改善MOS界面特性。     

Investigation on interracial and electrical properties of Ge MOS capacitor with different NH3-plasma treatment procedure

The effects of different NH3-plasma treatment procedures on interracial and electrical properties of Ge MOS capacitors with stacked gate dielectric of HfTiON/TaON were investigated.The NH3-plasma treatment was performed at different steps during fabrication of the stacked gate dielectric,i.e.before or after interlayer (TaON)deposition,or after deposition ofhigh-k dielectric (HfTiON).It was found that the excellent interface quality with an interface-state density of 4.79 × 1011 eV-1cm-2 and low gate leakage current (3.43 × 10-5 A/cm2 at Vg =1 V) could be achieved for the sample with NH3-plasma treatment directly on the Ge surface before TaON deposition.The involved mechanisms are attributed to the fact that the NH3-plasma can directly react with the Ge surface to form more Ge-N bonds,i.e.more GeOxNy,which effectively blocks the inter-diffusion of elements and suppresses the formation of unstable GeOx interfacial layer,and also passivates oxygen vacancies and dangling bonds near/at the interface due to more N incorporation and decomposed H atoms from the NH3-plasma.     

Effects of Mg-doping concentration on the characteristics of InGaN based solar cells

A major challenge in GaN based solar cell design is the lack of holes compared with electrons in the multiple quantum wells (MQWs). We find that GaN based MQW photovoltaic devices with five different Mg-doping concentrations of 0 cm-3, 5×1017 cm-3, 2×1018 cm-3, 4×1018 cm-3 and 7×1018 cm-3 in GaN barriers can lead to different hole concentrations in quantum wells (QWs). However, when the Mg-doping concentration is over 1×1018 cm-3, the crystal quality degrades, which results in the reduction of the external quantum efficiency (EQE), short circuit current density and open circuit voltage. As a result, the sample with a slight Mg-doping concentration of 5×1017 cm-3 exhibits the highest conversion efficiency.     

Analysis of morphological, structural and electrical properties of annealed TiO2 nanowires deposited by GLAD technique

The effect of annealing on vertically aligned TiO₂ NWs deposited by glancing angle deposition (GLAD) method on Si substrate using pressed and sintered TiO₂ pellets as source material is studied.The FE-SEM images reveal the retention of vertically aligned NWs on Si substrate after annealing process.The EDS analysis of TiO₂ NWs sample annealed at 600℃ in air for 1 h shows the higher weight percentage ratio of~2.6(i.e.,72.27% oxygen and 27.73% titanium).The XRD pattern reveals that the polycrystalline nature of anatase TiO₂ dominates the annealed NWs sample.The electrical characteristics of Al/TiO₂-NWs/TiO₂-TF/p-Si (NW device) and Al/TiO₂-TF/p-Si (TF device) based on annealed samples are compared.It is riveting to observe a lower leakage current of~1.32×10^-7 A/cm² at+1 V with interface trap density of~6.71×10¹¹ eV^-1cm^-2 in NW device compared to~2.23×10^-7 A/cm² in TF device.The dominant leakage mechanism is investigated to be generally Schottky emission;however Poole-Frenkel emission also takes place during high reverse bias beyond 4 V for NWs and 3 V for TF device.     

SiO2/4H-SiC界面氮化退火

通过1 300℃高温干氧热氧化法在n型4H-SiC外延片上生长了厚度为60 nm的SiO2栅氧化层.为了开发适合于生长低界面态密度和高沟道载流子迁移率的SiC MOSFET器件产品的栅极氧化层退火条件,研究了不同退火条件下的SiO2/SiC界面电学特性参数.制作了MOS电容和横向MOSFET器件,通过表征SiO2栅氧化层C-V特性和MOSFET器件I-V特性,提取平带电压、C-V磁滞电压、SiO2/SiC界面态密度和载流子沟道迁移率等电学参数.实验结果表明,干氧氧化形成SiO2栅氧化层后,在1 300℃通入N2退火30 min,随后在相同温度下进行NO退火120 min,为最佳栅极氧化层退火条件,此时,SiO2/SiC界面态密度能够降低至2.07×1012 cm-2·eV-1@0.2 eV,SiC MOSFET沟道载流子迁移率达到17 cm2·V-1·s-1.     

氮钝化SiC MOS界面特性的Gray-Brown法研究

降低SiO2/SiC界面态密度,尤其是SiC导带附近的界面态密度,是SiC MOS器件研究中的关键技术问题。采用氮等离子体钝化处理SiO2/SiC界面,制作成MOS电容后通过I-V和低温C-V测试进行氧化膜击穿特性及界面特性评价。氧化膜击穿电场为9.92MV/cm,SiO2与SiC之间的势垒高度为2.69eV。使用Gray-Brown法结合Hi-Lo法分析C-V曲线,获得了距导带底EC0.05～0.6eV范围内的界面态分布,其中距EC0.2eV处的界面态密度降低至1.33×1012cm-2eV-1。实验结果表明,氮等离子体处理能有效降低4H-SiC导带附近的界面态密度,改善界面特性。     

Al/LB绝缘膜/Si结构界面态研究

I—V特性法表明单层LB聚酰亚胺膜(～0.5nm)MIS结构的界面态密度为10~(12)～10~(13)cm~(-2)eV~(-1)。对11和41层LB聚酰亚胺膜,DLTS测试得到的界面态密度分别为10~(12)～10~(13)和10~(11)～10~(12)cm~(-2)eV~(-1)。所有结果表明,在硅禁带中央附近具有较大的界面态密度。