带门极双层Si-δ-掺杂GaAs中的奇特非线性耗尽

报道了带门极双层 Si-δ-掺杂 Ga As样品中的二维电子系统 Hall效应的低温测量实验 ,观察到了电子耗尽过程中电子浓度与门电压的奇特、复杂的非线性关系 .根据双电容器 (由两个δ-掺杂二维电子层和一个金属门电极构成 )模型的假设和在双对数坐标中电子迁移率与电子浓度呈线性关系的实验结果 ,解释了这一非线性耗尽现象 .     

带门极双层Si-δ-掺杂GaAs中的奇特非线性耗尽

报道了带门极双层Si-δ-掺杂GaAs样品中的二维电子系统Hall效应的低温测量实验,观察到了电子耗尽过程中电子浓度与门电压的奇特、复杂的非线性关系.根据双电容器(由两个δ-掺杂二维电子层和一个金属门电极构成)模型的假设和在双对数坐标中电子迁移率与电子浓度呈线性关系的实验结果,解释了这一非线性耗尽现象.     

Hg_(1-x)Cd_xTe的过热电子效应

研究了组分x=0.18～0.50的N-Hg_(1-x)Cd_xTe样品在0.3～4.2K低温区和0～7T磁场强度下的过热电子效应,结果表明过热电子效应强烈依赖于样品的组份、电学参数以及材料的晶体质量。     

p型GaN的渐变δ掺杂研究

采用MOCVD技术及渐变δ-Mg掺杂方法生长了p型GaN薄膜,对样品进行了两步退火处理以对Mg进行激活.通过Hall测试发现,经过950℃下的第一次退火后,样品空穴浓度为1.64×1016cm-3,电阻率为77.9Ω·cm.经过750℃下的第二次退火后,样品的空穴浓度增大了10倍,电阻率减小为原来的1/20.分析认为,渐变δ掺杂减小了Mg的自补偿效应,两步退火提高了Mg的激活效率,从而显著提高了样品的空穴浓度和降低了电阻率.实验还发现,经过750℃下15min的第二次退火后得到的样品的空穴浓度最大,达5.13×1017cm-3.     

低电阻率硼硫共掺杂金刚石薄膜的制备

利用微波气相沉积方法制备了低电阻率的n型硫掺杂和硼硫共掺杂金刚石薄膜.质子激发X射线荧光测试表明硼硫共掺杂方法能够提高硫在金刚石中的溶解度;扫描电镜和Raman光谱的分析结果表明掺杂金刚石薄膜的晶粒较完整,薄膜中存在较多的非金刚石碳相.Hall效应测试表明薄膜的导电类型为n型,电阻率为0.0246·cm,载流子浓度为2.40×1017cm-3,Hall迁移率为103cm2/(V·s);较低的电阻率是薄膜中存在sp2键和掺入的硫杂质等多种因素作用的结果.     

双能态Cr+注入法制备GaCrN铁磁性薄膜

采用双能态Cr 注入法结合样品的快速退火工艺,在MOCVD外延生长的n型、非掺杂和p型GaN薄膜样品表面注入相同剂量的Cr ,得到了厚度约200nm的铁磁性GaCrN薄膜,并用XRD,SQUID和Hall法对3种样品的微结构和磁性能进行了测试分析.实验发现:GaCrN薄膜样品的饱和磁化强度与其初始载流子浓度的大小有关,n型和p型GaN样品注入Cr 后形成GaGrN薄膜的饱和磁化强度均显著大于非有意掺杂的样品.     

部分耗尽SOI MOSFETs中沟道的非对称掺杂效应

利用二维模拟软件对部分耗尽SoI器件中的非对称掺杂沟道效应进行了模拟.详细地研究了该结构器件的电学性能,如输出特性,击穿特性.通过本文模拟发现部分耗尽SOI非对称掺杂沟道相比传统的部分耗尽SOI,能抑制浮体效应,改善器件的击穿特性.同时跟已有的全耗尽SOI非对称掺杂器件相比,部分耗尽器件性能随参数变化,在工业应用上具有可预见性和可操作性.因为全耗尽器件具有非常薄的硅膜,而这将引起如前栅极跟背栅极的耦合效应和热电子退化等寄生效应.     

部分耗尽SOI MOSFETs中沟道的非对称掺杂效应

利用二维模拟软件对部分耗尽SoI器件中的非对称掺杂沟道效应进行了模拟.详细地研究了该结构器件的电学性能,如输出特性,击穿特性.通过本文模拟发现部分耗尽SOI非对称掺杂沟道相比传统的部分耗尽SOI,能抑制浮体效应,改善器件的击穿特性.同时跟已有的全耗尽SOI非对称掺杂器件相比,部分耗尽器件性能随参数变化,在工业应用上具有可预见性和可操作性.因为全耗尽器件具有非常薄的硅膜,而这将引起如前栅极跟背栅极的耦合效应和热电子退化等寄生效应.     

双能态Cr+注入法制备GaCrN铁磁性薄膜

采用双能态Cr+注入法结合样品的快速退火工艺,在MOCVD外延生长的n型、非掺杂和p型GaN薄膜样品表面注入相同剂量的Cr+,得到了厚度约200nm的铁磁性GaCrN薄膜,并用XRD,SQUID和Hall法对3种样品的微结构和磁性能进行了测试分析.实验发现:GaCrN薄膜样品的饱和磁化强度与其初始载流子浓度的大小有关,n型和p型GaN样品注入Cr+后形成GaGrN薄膜的饱和磁化强度均显著大于非有意掺杂的样品.     

TiO_2系压敏陶瓷施主掺杂研究

研究了Ta2O5和Nb2O5掺杂对TiO2系压敏陶瓷电性能的影响。采用电子陶瓷制备工艺,制备了两组TiO2系压敏陶瓷,借助热电子发射理论,分析了样品的I-V特性及介电频谱特性。结果发现,Ta2O5掺杂的样品具有最低的压敏电压(E10mA=5.03 V.mm–1)和最大的视在介电常数(εra=1.5×105)。     

低电阻率硼硫共掺杂金刚石薄膜的制备

利用微波气相沉积方法制备了低电阻率的n型硫掺杂和硼硫共掺杂金刚石薄膜.质子激发X射线荧光测试表明硼硫共掺杂方法能够提高硫在金刚石中的溶解度;扫描电镜和Raman光谱的分析结果表明掺杂金刚石薄膜的晶粒较完整,薄膜中存在较多的非金刚石碳相.Hall效应测试表明薄膜的导电类型为n型,电阻率为0 .0 2 4 6 Ω·cm,载流子浓度为2 .4 0×1 0 1 7cm- 3,Hall迁移率为1 0 3cm2 / (V·s) ;较低的电阻率是薄膜中存在sp2键和掺入的硫杂质等多种因素作用的结果     

源漏轻掺杂结构多晶硅薄膜晶体管模拟研究

采用同型结模型模拟计算了源漏轻掺杂结构的关态漏析电流,同时考虑热电子效应修正漏极电流模拟结果,使漏极电流降低到10^-11A量级,晶体管的开关电流比值达到10^6量级,模拟研究掺杂区浓度和宽度与多晶硅薄膜晶体管开关电流比的变化关系。     

轻掺杂漏(LDD)MOSFET的数值模拟

轻掺杂漏(LDD)MOSFET是一种已用在VLSI中的新型MOSFET结构.为了有效地进行LDD MOSFEI的优化设计,我们在二维数值模拟器MINIMOS的基础上,修改了边界条件及输入输出格式,考虑了轻掺杂区的杂质分布,研制成功了一种既适用于常规以MOSFET,又适用于LDD MOSFET的二维数值模拟程序FD-MINIMOS.应用该程序对LDD MOSFET的一系列直流特性模拟的结果表明,不同的轻掺杂浓度对于抑制沟道电场及热电子效应具有不同的效果,为轻掺杂区优化设计提供了重要信息.     

磷扩散氧化锌单晶的性质

分别在550和800℃对CVT方法生长的非掺ZnO单品进行闭管磷扩散.通过Hall测试、X射线光电子谱(XPS)、光致发光(PL)以及喇曼散射对扩散后的样品进行测试分析.发现扩散掺杂后的ZnO单晶仍显示n型导电性,自由电子浓度比非掺样品增高,在800℃扩散后尤为明显.PL测试结果表明,掺杂样品在420～550nm范围的可见光发射与缺陷有关.XPS测试表明:在550℃掺杂,P原子更易代替Zn位;在800℃扩散时,P未占据Zn位,而似乎占据了O位.最终在磷扩散后的ZnO单晶中形成了高浓度的浅施主缺陷,造成了自由电子的显著增加.     

双掺杂LiNbO3晶体光折变效应研究

研究了系列不同掺杂、不同掺杂浓度、单掺杂和双掺杂以及不同后处理态(生长态、还原态和氧化态)铌酸锂晶体的透过率光谱和光折变二波耦合效应。实验结果表明，高掺杂铌酸锂样品的透过率光谱范围较窄；双掺杂样品比单掺铁样品的抗光折变效应增强，光折变效应降低。氧化态样品具有较大的透过率光谱范围；还原态样品具有较大的光折变二波耦合增益特性。     

磷扩散氧化锌单晶的性质

分别在550和800℃对CVT方法生长的非掺ZnO单晶进行闭管磷扩散. 通过Hall测试、X射线光电子谱（XPS) 、光致发光（PL）以及喇曼散射对扩散后的样品进行测试分析. 发现扩散掺杂后的ZnO单晶仍显示n型导电性,自由电子浓度比非掺样品增高,在800℃扩散后尤为明显. PL测试结果表明,掺杂样品在420~550nm范围的可见光发射与缺陷有关. XPS测试表明:在550℃掺杂,P原子更易代替Zn位;在800℃扩散时,P未占据Zn位,而似乎占据了O位. 最终在磷扩散后的ZnO单晶中形成了高浓度的浅施主缺陷,造成了自由电子的显著增加.     

MOCVD生长的GaN:Mg外延膜的光电性质

用MOCVD技术生长GaN:Mg外延膜,在550～950℃温度范围内,对样品进行热退火,并进行室温Hall、光致发光谱(PL)测试.Hall测试结果表明,850℃退火后空穴浓度达到8×1017 cm-3以上,电阻率降到0.8Ω·cm以下.室温PL谱有两个缺陷相关发光峰,位于2.8eV的蓝光峰(BL)以及3.27eV附近的紫外峰(UVL).蓝光峰对紫外峰的相对强度(BL/UVL)在550℃退火后升高,之后随着退火温度的升高(650～850℃)而下降,继续提高退火温度至950℃,BL/UVL急剧上升.空穴浓度先随着Mg掺杂浓度的增加而升高;但继续增加Mg掺杂浓度,空穴浓度反而下降.这些结果表明要实现空穴浓度达1018 cm-3,不仅要考虑H的钝化作用,还要考虑Mg受主的自补偿效应.     

MOCVD生长的GaN:Mg外延膜的光电性质

用MOCVD技术生长GaN:Mg外延膜,在550～950℃温度范围内,对样品进行热退火,并进行室温Hall、光致发光谱(PL)测试.Hall测试结果表明,850℃退火后空穴浓度达到8×1017 cm-3以上,电阻率降到0.8Ω·cm以下.室温PL谱有两个缺陷相关发光峰,位于2.8eV的蓝光峰(BL)以及3.27eV附近的紫外峰(UVL).蓝光峰对紫外峰的相对强度(BL/UVL)在550℃退火后升高,之后随着退火温度的升高(650～850℃)而下降,继续提高退火温度至950℃,BL/UVL急剧上升.空穴浓度先随着Mg掺杂浓度的增加而升高;但继续增加Mg掺杂浓度,空穴浓度反而下降.这些结果表明要实现空穴浓度达1018 cm-3,不仅要考虑H的钝化作用,还要考虑Mg受主的自补偿效应.     

MOCVD外延生长高阻GaN薄膜材料

采用MOCVD技术在非有意掺杂的条件下,在C面蓝宝石衬底上制备出了高阻的GaN单晶薄膜样品.用扫描电子显微镜和原子力显微镜分析样品显示GaN外延膜的表面十分平整,表面粗糙度仅有～0.3nm.样品的X射线双晶衍射摇摆曲线(0002)峰的半峰宽为5.22',证实所生长的GaN外延层具有较好的结晶质量.变温Hall测量发现样品的室温电阻率高达6.6×108Ω·cm,250℃下的电阻率约为106Ω·cm.     

MOCVD外延生长高阻GaN薄膜材料

采用MOCVD技术在非有意掺杂的条件下,在C面蓝宝石衬底上制备出了高阻的GaN单晶薄膜样品.用扫描电子显微镜和原子力显微镜分析样品显示GaN外延膜的表面十分平整,表面粗糙度仅有～0.3nm.样品的X射线双晶衍射摇摆曲线(0002)峰的半峰宽为5.22',证实所生长的GaN外延层具有较好的结晶质量.变温Hall测量发现样品的室温电阻率高达6.6×108Ω·cm,250℃下的电阻率约为106Ω·cm.