退火处理对ZnO薄膜结晶性能的影响

研究了退火处理对ZnO薄膜结晶性能的影响.ZnO薄膜由直流反应磁控溅射技术制得,并在O2气氛中不同温度(200～1000℃)下退火,利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)对其结晶性能进行了研究,提出了一个较为完善的ZnO薄膜退火模型.研究表明:热处理可使c轴生长的薄膜取向性增强;随退火温度的升高,薄膜沿c轴的张应力减小,压应力增加;同时晶粒度增大,表面粗糙度也随之增加.在640℃的应力松弛温度(SRT)下,ZnO薄膜具有很好的c轴取向,沿c轴的应力处于松弛状态,晶粒度不大,表面粗糙度较小,此时ZnO薄膜的结晶性能最优.     

适用SAW器件的高C轴取向ZnO薄膜制备及性能分析

探讨了高性能ZnO薄膜的制备工艺,利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和高阻仪对各种条件下制备的薄膜进行了表征分析。研究表明:在一定温度范围内随退火温度上升薄膜C轴取向性更优;同时O空位的填充、自由Zn原子的氧化使得薄膜电阻率提高至107Ω·cm数量级;600℃为最佳退火处理温度,600℃退火处理的ZnO薄膜粗糙度小(RMS为2.486nm),且晶粒均匀致密,表面平整,是适于制备声表面波(SAW)器件的高C轴取向、高电阻率及较平坦的ZnO薄膜。     

退火温度对ZnO薄膜结晶和折射率的影响

采用磁控溅射法在石英衬底上制备出结晶性良好的氧化锌薄膜,并在氧气气氛中不同温度(100~800℃)下进行退火处理。然后利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及椭偏仪对其结晶性能和光学性能进行了表征,探讨了退火温度对薄膜光学性能的影响,并分析其原因。研究表明:退火可以使c轴生长的薄膜取向性增强;同时晶粒尺寸增大,表明粗糙度也会增加。所测得的薄膜折射率变化范围为1.775~2.059,其中退火温度为500℃时对应相同波长的折射率最大,变化范围为1.894~2.059。     

退火氧压对Zn_(0.99)Fe_(0.01)O薄膜的结晶质量及其激光感生电压效应的影响

采用脉冲激光沉积法(PLD)在Al2O3衬底上成功制备了Zn0.99Fe0.01O薄膜,研究了退火氧压对Zn0.99Fe0.01O薄膜的晶体结构及其激光感生电压(LIV)效应的影响。X射线衍射仪分析结果表明,Zn0.99Fe0.01O具有六角纤锌矿结构,并且是沿[001]取向近外延生长。同时随着退火氧压的增大,薄膜的晶粒尺寸先增大后减小,退火氧压为2000 Pa时薄膜晶粒尺寸最大,结晶质量最好。另外在10°倾斜的Al2O3单晶衬底上制备的Zn0.99Fe0.01O薄膜在3000 Pa的退火氧压下可以观察到最大的LIV信号,达到79.5 mV。     

PT种子层对PZT薄膜结晶及压电性能的影响

采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)在Pt/Si衬底上制备了PbTiO3 (PT)薄膜和Pb (Zrx,Ti1-x)O3(PZT)薄膜,研究了退火温度以及PT种子层对PZT薄膜结晶及压电性能的影响。X射线衍射(XRD)结果表明,制备的PZT薄膜为纯钙钛矿结构的多晶薄膜,有PT种子层的PZT薄膜晶粒尺寸更大,(110)面取向度更高,结晶性能更好;原子力显微镜(AFM)结果表明,制备的薄膜表面形貌比较平整、均匀、无裂纹;压电力显微镜(PFM)结果表明,压电力显微镜(PFM)结果表明,有PT种子层时,PZT薄膜的平均压电系数d33为128～237 pm/V,无PT种子层时平均压电系数d33为21～29 pm/V。在升温速率为10 ℃/s的退火条件下保温10 min时,随着退火温度的升高,PZT薄膜晶粒尺寸增大,粗糙度增大,(110)面取向度升高,平均压电系数d33增大。PT种子层能够有效的改善PZT薄膜的结晶性能和压电性能。     

退火对ZnO薄膜结构及缺陷的影响

采用射频反应磁控溅射法在Si(111)基片上制备了高度c轴择优取向的ZnO薄膜,采用X线衍射(XRD)、X线光电子能谱(XPS)分析方法研究了退火对ZnO薄膜结构及缺陷的影响.结果表明,随着退火温度的上升,薄膜的择优取向及取向一致性更好,晶化程度增高,晶粒尺寸变大.退火使更多的Zn间隙原子回到晶格位置,并弥补薄膜中氧的...     

固体源化学气相沉积生长c轴平行于衬底的ZnO薄膜

报道了利用固体源化学气相沉积 (SS- CVD)技术制备出 c轴平行于衬底的 Zn O薄膜 .固体 Zn(CH3COO) 2 ·2 H2 O为前驱体 ,在不同的生长条件沉积 Zn O薄膜 ,并利用 X射线衍射 (XRD)、原子力显微镜 (AFM)、光学透射谱对其性能进行研究 .结果表明 ,在玻璃衬底上 ,当衬底温度较低 (2 0 0℃ )、源温较高 (2 80℃ )时 ,Zn O薄膜呈 (10 0 )与(110 )的混合取向 ,即 c轴平行于衬底 .对此 ,文中给出了一个可能的定性解释 .AFM测试表明薄膜表面平整度不够理想 ,该薄膜在可见光区域透射率为 85 % ,光学带宽约为 3.2 5 e V.     

退火处理对磁控溅射制备Ga掺杂ZnO薄膜性能的影响

采用磁控溅射法在普通玻璃上制备了Ga掺杂ZnO(GZO)薄膜,研究了退火处理对GZO薄膜组织结构、表面形貌及光电性能的影响,并利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、紫外分光光度计、四探针测试仪等对GZO薄膜的表面形貌、晶体结构、透光率及电阻率等进行测量与表征。结果表明:400~800℃退火对GZO薄膜的生长方式影响较小,所制薄膜均在(002)晶向沿c轴择优取向,退火温度对薄膜表面形貌影响较大,退火温度为600℃时,薄膜表面致密、平整,结晶质量最好,薄膜的透光率超过95%,电阻率最低为4.9×10~(-4)?·cm。     

退火温度对AZO薄膜场发射性能的影响

以纯度为99.95%、Al2O3为2wt.%的ZnO-Al2O3金属氧化物为溅射靶材,采用射频(RF)磁控溅射的方法,在玻璃衬底上制备Al掺杂ZnO(AZO)薄膜,研究其场发射特性和导电性能,并分析了不同的退火温度对AZO薄膜的形貌、导电及场发射性能的影响。采用原子力显微镜(AFM)及X射线衍射(XRD)对AZO薄膜表面形貌与结晶特性进行测试的结果表明,随着退火温度的升高,AZO薄膜的表面粗糙度随之增大,AZO薄膜的结晶度变好;场发射性能研究的结果表明,AZO薄膜的开启电场随着退火温度增加呈先减小后增大的趋势,当退火温度为300℃时,AZO薄膜样品粗糙度最大,场发射性能最好,开启场强为2.8V/μm,发光均匀性较好,亮度达到650cd/m2,导电性能最好,电阻率为5.42×10-4Ω·cm。     

ZnO缓冲层和退火处理对MgO薄膜结构的影响

采用直流反应磁控溅射法在Si衬底上引入ZnO缓冲层制备了沿(200)晶面择优取向生长的MgO薄膜,然后分别采用快速退火和常规退火两种不同的方式对MgO薄膜进行晶化处理。利用X射线衍射仪(XRD)以及原子力显微镜(AFM)研究了ZnO缓冲层以及两种不同的退火方式对MgO薄膜的结构和形貌的影响。结果表明:具有合适厚度的ZnO缓冲层可以显著地提高MgO薄膜的结晶质量。另外,与快速退火相比,常规退火处理后得到的MgO晶粒均匀圆润,有着较大的(200)衍射峰强度以及较小的表面粗糙度。     

多晶硅薄膜高温退火特性研究分析

利用原子力显微镜、二次离子质谱分析仪和探针,对多晶硅薄膜的高温退火特性进行了实验研究。研究结果表明,多晶硅薄膜退火时出现的第二次反退火阶段,其物理起因是由于注入杂质在薄膜中的再分布;而在更高退火温度下,多晶硅薄膜会出现晶粒再结晶和再结晶弛豫过程,这些过程都会影响多晶硅薄膜的薄层电阻。     

Effects of hydrogen annealing on MOS oxides

The effects of annealing MOS oxides at high temperatures in hydrogen or deuterium have been studied. Annealing at temperatures above ≈800° C causes a dramatic increase in the radiation sensitivity of the oxide. High temperature annealing also appears to cause a decrease in the dielectric strength of the oxide. Secondary ion mass spectrometry (SIMS) profiles of deuterium-annealed oxides reveal a substantial uptake of deuterium during the annealing. These results suggest that exposure of gate oxides to hydrogen at high temperatures should be avoided.     

Effect of cooling procedure after annealing on electrical properties of Cd0.2Hg0.8Te epitaxial films grown by liquid phase epitaxy

Effect of cooling procedure after annealing on the electrical properties of Cd_0.2Hg_0.8Te (CMT) epitaxial films grown by liquid phase epitaxy has been investigated to obtain the CMT films with low carrier concentration of 10¹⁴ cm⁻³ reproducibly. Annealing has been performed at the temperature range from 260 to 350°C for 8 h in a fixed Hg vapor pressure. The quenching and the gradual cooling over a duration of 200 min after annealing have been employed for the cooling procedures. For quenched CMT samples, hole concentration decreases with decreasing anneal temperature and conduction type conversion from p to n is observed at 300°C. For the gradual cooling, all samples show n-type conduction for all annealing temperatures. Electrical properties of annealed layers strongly depend on the cooling procedure. The difference in electrical properties of the annealed CMT between two types of cooling procedure is mainly attributed to the difference in the annihilation of Hg vacancies during cooling procedure. The decrease of Hg vacancies during quenching is negligible, while Hg vacancies are annihilated during gradual cooling by rapid Hg diffusion. The diffusion coefficient of Hg is estimated more than 10⁻⁹ cm²/s and this value is two orders of magnitude larger than that obtained by radiotracer technique.     

CMOS器件的等时、等温退火效应

研究了辐射后CMOS器件的等温、等时退火特性,给出了n MOSFET和p MOSFET器件不同条件下的对比结果.研究表明:10 0℃等温退火是最有效的,等时退火所需的全过程时间最短,通过2 5℃与10 0℃等温退火结果的比较,可以确定此种器件的加速因子.相对于0 V和浮空偏置条件,在+5 V栅偏压退火情况下,阈值电压恢复速度快,恢复程度大.     

Comparison of Poly-Si Thin Films Prepared by Conventional Furnace Annealing and Pulsed Rapid Thermal Annealing

Amorphous silicon films prepared by PECVD on glass substrate were crystallized by conventional furnace annealing (FA) and rapid thermal annealing ( RTA),respectively. From the Raman spectra and scanning electronic microscope(SEM),it found that the thin films made by RTA had smooth and perfect structure,while the thin films annealed by FA had a higher degree of structural disorder.     

超高压气体放电光源玻壳材料退火工艺研究

通过分析石英材料粘度与温度的关系，得出了石英的退火温度范围．结合超高压气体放电光源的要求，对玻壳精密退火工艺进行研究．该工艺充分考虑了因玻壳厚度和降温造成的应力．给出了工艺参数的计算方法，增加了慢速降温阶段，减少了玻壳的剩余应力．     

Laser-induced titanium disilicide formation for submicron technologies

Currently, a two-step anneal is employed for the formation of titanium selfaligned silicide (Salicide). The first rapid thermal anneal (RTA) step is to achieve the C49 TiSi₂ phase, and the second step is to form the low resistivity C54 phase. However, as the width of the polysilicon line decreases, conversion of C49 to C54 TiSi₂ becomes increasingly difficult. This is because the C49 to C54 phase transformation nucleates only at locations where three C49 grains intersect and the number of such intersection points is reduced as the gate length decreases. In this paper; we have investigated the effect of replacing the first RTA step by a laser anneal step on the formation of C54 TiSi₂, with all other steps remaining unchanged. Our results show that the laser annealing process can form a fine-grained metastable C49 TiSi₂ precursor layer. Upon subjecting this precursor layer to a second RTA step, C54 titanium disilicide can be obtained.     

二次退火对Au/Ni/Au/Ni/p-AlGaN欧姆接触组织结构的影响

在蓝宝石衬底上,利用金属-有机物化学气相沉 积(MOCVD)方法制备p-i-n结构AlGaN基体,采 用常规工艺制作台面型紫外探测器。电子束蒸发蒸镀Ni/Au/Ni/Au(20nm/20 nm)结构制备 p 电极。经空气中550℃/3min一次退火和N₂气氛中750℃/30s二次退火后得到欧姆接触。利用高分 辨透射电镜(HRTEM)和能谱(EDS)研究不同退火条件下p 电极接触的组织结构演变。结果 表明:一 次退火p电极金属层出现明显扩散,但仍维持初始的分层状态,金属/半导体接触界面产生 厚约4nm 的非晶层;二次退火后,金属电极分层现象和界面非晶层消失。金/半界面结构表现为半共 格关系,界面结 构有序性提高。Ni向外扩散,Au向内扩散,Ga扩散至金属电极,造成界面附近金属层富 集Au、Ga元素,导致p电极欧姆接触的形成。     

多晶硅膜及其薄发射极退火特性的研究

本文详细研究了退火方式和条件对多晶硅膜结构、电性能以及多晶硅接触薄发射极的发射极电阻的影响。结果表明，１０００℃以上热退火对于减小发射极电阻、降低多晶硅膜的电阻率有利；激光退火不但能减小发射极电阻，导致更低的多晶硅膜电阻率，而且还能获得极浅的单晶发射结，在改善薄发射极晶闸管特性方面显示出较大优势。     

半绝缘InP中Si~++P~+双注入的电学特性

研究了在200℃热靶条件下经Si~+单注入和S~++P~+双注入的半绝缘InP常规热退火和快速热退火后的电学特性。热退火后,双注入样品中的电学性能优于单注入样品。采用快速热退火后,双注入的效果更加显著。Si~+150keV,5×10~(14)cm~(-2)+P~+160keV,5×10~(14)cm~(-2)双注入样品经850℃、5秒快速效退火后,最高载流子浓度达2.6×10~(19)cm~(-3),平均迁移率为890cm~2/V·s。