金属熔体的在线检测技术

利用冶金传感器与计算机技术相结合，实现在线定量、直观地检测有色金属熔体中的氧含量、气体和温度。本文重点阐述了该技术的研究、开发及应用现状。     

PVT法CdS单晶生长

Based on the physical vapor transport （PVT） method, the growth of large-size CdS crystals inside a vertical semi-closed tube is studied. Firstly, in order to ensure 1D diffusion-advection transport, multi-thin tubes are used in the growth tube. The XRD spectra of the CdS crystal grown in this configuration indicates that the crystal quality has clearly been improved, where the FWHM is 58.5 arcsec. Secondly, theoretical and experimental growth rates under different total pressures are compared; the results show that the experiential growth rate equation is valid for our semi-tube growth, and it could be used to estimate the growth rate and maximum growth time under different total pressures.     

基于TestPoint事件驱动开发平台的半导体特性综合测试系统

Testpoint是一种事件驱动开发平台。在Teslpoint下,测试所要求的时序性和循环性能够得到很好的保证。结合GPIB通用接口技术和串行接El技术,用装有接口忙的汁算机担任系统的控者,在Testpoint平台下解决了具有广泛意义的并121和串口仪器的程控问题。探讨了Testpoint平台下自动测试系统的实现方法和应用程序的开发方法,设计了半导体特性综合测试系统并完成了对样品的I-V、L-V特性的综合测试。通过Testpoint,完成了测量数据的存储、处理、显示、输出和打印等操作。在实际应用中,达到了改善测试质最和测试速度的目的。     

Ti掩膜图形层对外延生长GaN薄膜晶体质量的影响

采用氢化物气相外延(HVPE)方法在2英寸(1英寸=2.54 cm)c面蓝宝石衬底上外延生长了高质量GaN单晶薄膜.在GaN生长过程中引入点状和条状两种金属Ti掩膜图形层,研究了不同Ti掩膜图形层对外延生长GaN薄膜晶体质量的影响.使用微分干涉相差显微镜(DICM)、扫描电子显微镜(SEM)、阴极荧光光谱(CL)、喇曼光谱和X射线衍射(XRD)对制备的GaN样品结构和形貌进行了表征分析.实验结果表明,Ti掩膜图形层的引入可以在一定程度上改善GaN薄膜的表面形貌,缓解材料中的应力,降低GaN材料中的位错密度,提高材料的结晶质量.同时发现,相比于点状图形,条状Ti图形掩膜层可以更加有效地改善GaN材料的晶体质量,将位错密度降低到3.2×106 cm-2以下.     

导模法生长的β-Ga2O3单晶的位错腐蚀坑显露面

β-Ga₂O₃单晶作为高压大功率器件的衬底,其位错密度直接影响器件的漏电特性,位错腐蚀坑显露面与外延生长密切相关。β-Ga₂O₃单晶属于单斜晶系,对称性低,研究不同晶面位错腐蚀坑的形状与显露面难度较高。对采用导模(EFG)法生长的(001)、■和(010)面β-Ga₂O₃晶片进行腐蚀,采用扫描电子显微镜(SEM)观测腐蚀坑形貌,采用共聚焦激光扫描显微镜对显露面与表面晶面之间的夹角进行表征,根据测试结果可推算出腐蚀坑显露面晶面指数,为衬底和外延生长提供重要的参考依据。     

硒化镉晶片的化学机械抛光

硒化镉(CdSe)的表面加工质量对CdSe基器件的性能至关重要.化学机械抛光(CMP)是一种获得高质量晶体加工表面的常用方法.为改善CdSe晶片的表面加工质量,以SiO2水溶胶配制抛光液,研究了抛光液磨料质量分数、抛光液pH值、氧化剂NaClO的质量分数、抛光盘转速和抛光时间等因素对CdSe晶片抛光去除速率和表面质量的影响,优化了CdSe的CMP工艺参数.结果表明,在优化工艺条件下,CdSe的平均去除速率为320 nm/min,晶片的抛光表面无明显划痕和塌边现象.原子力显微镜(AFM)测量结果表明,抛光后的CdSe晶片表面粗糙度为0.542 nm,可以满足器件制备要求.     

DAST晶体的生长与表征

根据实验获得的亚稳区范围为指导,采用籽晶-溶液降温法进行对4-N,N-二甲胺基-4’-N’-甲基-氮杂芪的对甲苯磺酸盐(DAST)晶体的生长,获得了2颗尺寸较大的DAST晶体。X线衍射(XRD)图谱分析发现有较强的(004)面和(006)面的特征峰,光致发光谱(PL)测试发现573.5nm处存在N(CH3)2基团产生的特征峰,601.6nm处存在二甲胺基和磺酸盐基分子间电荷转移过程产生的特征峰,647nm存在由烯双键产生的特征峰,通过晶体的XRD、PL光谱测试,证实了实验制备的晶体为DAST晶体。同时,还测试了晶体的维氏硬度,以及使用原子力显微镜(AFM)及微分干涉显微镜对晶体的表面形貌进行了观测。     

镉气氛退火对CdS单晶材料性能的影响

硫化镉(CdS)是一种光电性能优异的Ⅱ-Ⅵ族直接跃迁、宽带隙化合物半导体材料。将本征高阻的CdS单晶材料在镉气氛中高温退火,并对退火后的CdS材料进行电学、光学特性表征。测试结果表明,镉气氛退火可使本征高阻的CdS单晶转变为低阻CdS材料,从而实现对CdS材料电学特性调控。