低剂量离子注入掺杂分布的联机C-V测量

用一种联机计算机控制测量系统收集和分析了离子注入MOS结构的1MH_Z电容-电压(C-V)数据。这种分析算法考虑了耗尽区宽度小于两倍德拜长度时的多数载流子分布,因而它对于半导体中直到半导体-氧化层界面的注入杂质分布测量都是有效的。本文中给出了10~(11)—10~(22)厘米~(-2)范围低剂量注入情况下的C-V数据和注入离子的分布。这种测量技术能灵敏地指明低剂量注入杂质的分布情况,因而可用于MOS FET阈值电压调整注入中的工艺过程控制以及其它低剂量注入应用场合。     

半导体表面沾污的放化研究——痕量杂质在硅和二氧化硅上的沉积

用放化示踪原子法研究了八种低能级杂质元素对硅和二氧化硅表面的沾污。标记痕量组分使用的放射性同位素是 Au~(198)、Cu~(64)、Fe~(59)、Gr~(51)、Zn~(65)、sb~(122)、Sb~(124)、Mn~(54)和 Mo~(99)。以试剂组成,溶液中的杂质浓度、浸泡时间和温度、吸附剂的表面条件以及溶液中有或没有螫合剂为函数研究了在制造硅器件时这些杂质从使用的典型试剂溶液中的沉积。对各种解吸处理加以评论,例如在水、酸、络合剂和螫合化合物中洗涤。比较了从试剂溶液中沉积的各种杂质的数值,在这里列出了数据,每种杂质的浓度通常是固定在4ppm(重量/体积),用每平方厘米的原子数表示。硅片在 HF+HNO_3混合液中腐蚀时,有的加入 CH_3CO_2H 或 I_2,有的则不加,都含有一种指定的放射性示踪原子,表面浓度数值如下:10~(13)Au/厘米~2,10~(12)Cr/厘米~2,10~(11)Cu/厘米~2,小于10~(11)Mn/厘米~2和10~(10)或更少的 Fe/厘米~2,这些数值表明仅覆盖硅单原子层的一小部分。由于硅没腐蚀时氧化物表面就被溶解了,产生了不可阻止的电化学置换镀敷,所以从 HF 中沉积,这种情况是极其严重的。用相应离子标记这种试剂得到表面浓度为3×10~(16)Cu/厘米~2、7×10~(14)Au/厘米~2、4×10~(14)Cr/厘米~2和1×10~(11)Fe/厘米~2。Sb 和 Mo 也沉积,但锌离子不沉积,它在 HF 中强烈地被络合。硅从浓 HNO_3、HCl 或王水中吸附痕量金属只有2～4×10~(12)Au 或 Cu/厘米~2和3×10~(11)Fe/厘米~2,因为在这些酸中氧化膜保护了硅。如果表面预先处理生成氧化层,用含放射性铜的热去离子水和蒸馏水洗涤硅片,则得到同样低的数据。二氧化硅就是这类吸附表面的最典型的例子,甚至得到更低的吸附,包括浸在 HF 中。但是氧化物被溶掉(氟化物效应),硅从无机酸或水中会吸附大量金属。从稀 H_2O_2中吸附金属离子有波动,与条件有关,但通常吸附作用是强烈的。在硅腐蚀的条件下(100℃),从5%NaOH 中的沉积是2×10~(16)Cu/厘米~2、6×10~(15)Fe/厘米~2、1×10~(15)Au/厘米~2和5×10~(13)Sb/厘米~2。硅表面结构和光洁度(氧化层除外),掺杂类型和浓度,以及浴浸时间对杂质沉积量没有多大影响。杂质沉积的最终数量对杂质沉积的 log 通常与溶液中的杂质浓度成正比,并且一般地成直线 log-log 关系。在试剂溶液中加入螯合剂防止杂质在硅上沉积一般是不太有效的,但是有些螫合剂能够从半导体表面除去沉积的金属。在酸性 H_2O_2中络合溶解得到极好的结果。对解吸沉积的 Fe 来说,HCI 效果是显著的。     

低温下半导体浅能级杂质的陷阱行为

本文研究了低温下半导体浅能级杂质的陷阱行为,计算结果表明:当补偿杂质浓度较高时,浅能级杂质将有明显的陷阱作用,并在10~(17)cm~(-3)时达到最大.在此基础上,本文讨论了浅能级杂质的陷阱行为对双极晶体管截上频率性能的影响.     

用固溶强化模型计算InP中等价电子杂质对位错的钉扎力

本文根据固溶强化模型,考虑了等价电子杂质在InP单晶中的溶解度以及掺入杂质与基质原子之间共价半径之差引起的弹性失配.计算了这些杂质在InP 中对位错的钉扎力可达10~9～10~(10)达因/厘米~2,从而很好地解释了等价电子杂质降低位错密度的作用.     

高钕浓度的玻璃态四磷酸盐的光谱特性

本文报道Nd~(3 )离子浓度从0.13×10~(21)(厘米~(-3)到4×1O~(21)(厘米~(-3))玻璃态四磷酸盐激光材料,并给出这类激光玻璃的一些光谱特性数据。着重讨论了这类材料中Nd~(3 )离子的浓度猝灭机理。     

小型激光器单晶生长和特性

本文研究了Nd化合物单晶生长的特殊性能,该晶体含有高的Nd离子浓度(>10~(21)离子/厘米~3和具有异常低的浓度猝灭。这些化合物通称为“Nezoite”晶体,在此种晶体结构中包含着孤立的钕多面体,这为有关晶体生长技术提供了线索。对所有已知的Nezolte晶体进行了X射线分析并研究了多组份系统生长晶体的条件。目前,有两种生长Nezoite晶体的方法:(1)恒温、恒压溶剂蒸发法;(2)熔盐法。本文讨论这两种方法的优缺点。详细讨论了消光杂质特别是晶体中(OH)分子存在的问题,以及这些杂质对这些晶体基本特性的影响。     

电子束掺杂磷

本文提出了一种新的半导体掺杂方法.将掺杂杂质涂敷在待掺杂的半导体表面,利用连续电子束辐照实现了掺杂.其结深可由电子束的参数调节加以控制. 对掺磷的电子束掺杂层进行测量分析,表明,N_P=3.5 × 10~(10)cm~(-3),层内N(x)的变化范围为 10~(12)-10~(20)cm~(-3),μ(x)为 57-130(cm~2/V·scc);低能电子衍射图案呈单晶衍射点和菊池线;沟道背散射测量电子束掺杂层损伤比离子注入的小得多.用这一掺杂法研制成功的平面二极管,性能良好.     

半导体封装与封装材料

一、半导体封装的种类半导体和集成电路的封装,主要分为两类:1.泄漏率符合美国MIL标准(≤1×10~(-10)厘米~3/秒)的、以金属和玻璃的熔融粘结体与多层烧结陶瓷为主体的、具有高度气密性的气密封装;2.因半导体表面技术(钝化)的发展而产生的、既经济又可大批投产的、采用树     

液相外延新方法

本文详细介绍了在半导体激光器制造中采用控制蒸汽压温差法进行液相外延的原理、工艺过程以及实验结果的检测分析。这是一种按化学计量组分与晶格常数补偿生长完美晶体和晶格匹配的异质结的方法。我们制得的GaAs—Ga_(1-x)Al_xAs_(1-y)Py异质结晶格匹配达1×10~(-5),激光谱宽达1.61 A。用此法生长单层外延片,已获得室温载流子浓度～10~(15)(厘米)~(-3),室温迁移率～8000(厘米)~2/伏特·秒的高纯GaAs单晶。用腐蚀坑密度为5000(厘米)~(-2)的掺硅GaAs作衬底,可生长出腐蚀坑只有500(厘米)~(-2)以下的GaAs近完美晶体。这种液相外延新方法,用于制做半导体激光器和发光二极管,可获得高量子效率长寿命工作的器件。     

新的多层电极——铝-镍-金

目前为了把铝-镍-金应用到高频晶体管中去,已尝试制做薄的铝-镍-金多层电极。结果,下列因素已经清楚,而且具有实用价值。 (1)这些电极与梁式引线型电极相比,更容易制造。它们可以容易地形成精确的图形,它们的宽度和间距是2微米。 (2)不管杂质类型如何,如果扩散的杂质表面密度不小于1×10~(20)厘米~(-3)的话,都可以得到10~(-6)欧姆·厘米~2这样低的接触电阻。 (3)即使对于浅的泡发射极(它的深度为0.2微米)也可以使形成的欧姆接触具有一个低的电阻。     

无新生缺陷集成电路工艺的探索——提高集成电路成品率的重要途径

概述 在硅半导体工业中,使用完美单晶——无位错(N_D≤500/厘米~3)低含氧量(n_o≤10~(16)原子/厘米~2)无析出杂质,已成为公认的定论。实践同样证明,集成电路工艺过程中诱生的新生缺陷,使完美单晶缺陷增大4～5个数量级,对非完美单晶就更加严重。因而对集成电路成品率和优品率的影响远远超过单晶含有的缺陷的影响,新生缺陷与单晶在工艺过程中产生的“内生新生缺陷”的相互作用亦不可忽视,它能产生一种在没有工     

用电子束微探针测定Cd_xHg_(1-x)Te的均匀度和克分子浓度x

1.引言除其它半导体材料外,Cd_xHg_(1-x)Te因质优而可制作高品质红外光子探测器。探测度D_λ~*≥1×10~(10)厘米·赫~(1/2)·瓦~(-1)(λ=10微米)、时间常数τ≤1微秒的探测器,工作温度T=77K时,得用载流子浓度n<10~(15)厘米~(-3)、霍尔迁移率μ_H>100000厘米~2·     

InSb红外成象器的工艺进展

介绍了制备InSb红外探测器列阵所需要的半导体工艺。业已成功地制备了高质量的MOS(金属—氧化物—半导体)、MOSFET(金属—氧化物—半导体场效应晶体管)以及线列和二维CID(电荷注入器件)列阵器件。确定了MOS电容的界面态密度小于5×10~(10)厘米~(-2)·电子伏~(-1)。这些结果意味着能够制备自扫描单块列阵。借助探测率(D~*)和响应率(R)对线列和二维CID列阵的性能进行了评价。测出了一个64元的线列的平均D~*为3.4×10~(11)厘米·赫~(1/2)·瓦~(-1),这个值相当于背景限D~*值的70%。R为1×10~(-5)伏/光子,其均匀性为10%。也得到了32×32元列阵的D~*和R值。     

砷化镓表面的表征

本文讨论用机械的和化学的方法制备砷化镓晶体表面。利用不同的化学腐蚀剂对逐次抛光过程中的各表面进行对比研究。用显微法定性地和用 Rutherford 反向散射/沟道法定量地鉴定表面。计算了抛光表面上的镓和砷的浓度,发现表面通常是富砷的,其富砷量与所用的化学抛光液有关。测量了低的表面杂质浓度(如碲≥2×10~(13)原子/厘米~2),在两次化学抛光之间测定浓度的变化。发现杂质浓度的变化是不规律的。     

分析稀有金属和半导体材料时杂质的组富集方法

近代分析化学的基本任务之一就是测定高纯材料中的微量杂质。与这类分析对象有关的,首先是半导体材料和很多稀有金属。由于需要测定的杂质数量往往很多,又要求分析的灵敏度达到10~(-6)～10~(-8)%,能够同时测定很多元素采用的主要方式是预先将杂质转移到组富集物中去。与微量杂质富集有关的一般问题和某些专题在高纯材料分析手册、会议录和评论性文章中可以查到。表1中列出了最近二十年,也就是从这类工作发表开始的关于稀有金属和半导体材料分     

用深能级瞬态谱作器件失效机理分析

深能级瞬态谱(DLTS)是一种研究半导体深能级、界面态、非晶态、检测分析微量深能级杂质和缺陷的重要技术.本文利用DLIS技术,对器件的失效机理作分析探讨得到以下两点体会:(1)用DLTS技术,不必将失效器件启封,就可以区别是属于体内失效还是表面失效,为进一步开展失效机理分析提供了重要的信息;(2)对于由深能级杂质影响电参数的器件,采用DLTS技术,可以有效地进行失效机理分析.     

Hg_(1-x)Cd_xTe外延层的生长和性质

本文研究了在开管滑移系统中由富Te溶液生长较低x值(0.2—0.3)的碲镉汞(Hg_(1-x)C_(dx)Te)外延薄层问题。提出一种具有独到特色的半封闭滑移接触系统,使我们有可能在大气压下生长出低x值的材料。采用Cd_(1-y)Zn_yTe和Hg_(1-x)Cd_xTe衬底替代CdTe衬底,改善了薄膜的质量。讨论了衬底的影响和生长过程,同时给出位于较低温度处的固相线。原生外延层是p型的,77K时,空穴浓度约为1×10~(17)厘米~(-3),空穴迁移率为300厘米~2伏~(-1)秒~(-1),过剩少子寿命为3毫微秒。     

辉光放电电子束掺杂硼浅结

一种新的半导体掺杂方法——电子束掺杂法成功地用于实现掺硼浅结.它是用辉光放电电子束辐照涂敷杂质源的半导体表面,形成高浓度(≥10~(20)/cm~3)、浅结(≤0.1μm)掺杂层.损伤比离子注入的小.试制成功的太阳敏感器件性能优良.     

用碲作熔剂生长碲镉汞晶体

本文报告了碲镉汞晶体的生长方法,并对我们做的六种生长工艺作了比较。着重介绍用Te作熔剂生长高质量组分均匀Hg_(1-x)Cd_xTe晶体的实验工艺,以及对所得结果进行分析讨论。所得晶锭中段组分比较均匀,且与预定值相近。单晶经切片退火后,在77K时电子浓度可达到3×10~(4)(厘米~(-3)),迁移率可达10~5厘米~2伏~(-1)秒~(-1),用这样的晶体制成的光导、光伏器件D_(bb~*均可达到6×10~9厘米·赫~(1/2)瓦~(-1)。光伏器件不需要加偏压。响应率较大,可达10~3伏·瓦~(-1)。     

自差型光电反馈半导体激光器的稳定性

本文讨论了自差型光电反馈(OEFB)半导体激光器的稳定性,给出了稳定运转的条件,分析了反馈参数对稳定性的影响。