3d过渡族金属杂质在硅中的行为

本文综述了３ｄ过渡族金属在直拉硅单晶中的扩散、溶解、沉淀及间隙位演变等性质，介绍了国际上在此领域的研究进展，为进一步开展这方面的工作提供了有益的借鉴。     

掺氮直拉硅单晶的研究和应用

掺氮直拉硅单晶是最早由我国实现产业化并系统研究的集成电路用基础材料，它具有容易消除微缺陷，低成本制备高质量内吸杂洁净区和增加机械强度等优点，这对大直径的现代集成电路用硅片尤其重要。经过10多年的研究和开发，掺氮直拉硅单晶的优越性能逐渐被国际硅产业界和集成电路产业界所接受，目前已经在国际硅工业界相当广泛地使用，成为国际上硅单晶的一个重要新品种。     

微氮硅单晶中氧沉滨

实验研究了微氮硅单晶在７００℃，１０５０℃单步退火及二步退火的氧沉淀，指出破、氮杂质对低温退火生成的氧沉淀有明显促进作用，而对中温退火的氧沉淀基本没有影响，主要取决于原始氧浓度．实验还研究了低温预退火促进氧沉淀及氧沉淀延迟现象，探讨了碳氮杂质在氧沉淀中的作用．     

二维光子晶体的制备及应用

主要论述二维光子晶体的制备方法和二维光子晶体器件,并着重讨论了光子晶体在未来的光学器件集成方面广阔的应用前景。     

硅、锗材料在Si(100)表面的生长研究

利用扫描隧道显微镜和超高真空实验装置系统进行了Si(10 0 )表面生长Si,Ge的实验研究。分析了所生成表面的形貌、结构等物理性质。研究表明 :Si在Si(10 0 )表面的同质生长可以形成纳米结构薄膜。Ge在Si(10 0 )表面生长形成规则的三维小岛。而在Si/Ge/Si(10 0 )多层膜上生长则形成大小二种三维岛。研究表明大岛具有Ge/Si/Ge的壳层结构     

纳米特征辐射及其实例

在室温下用多种半导体激光器(LD)输出光束照射真空中的纳米材料,样品呈现可见、刺眼的强白光新辐射.不同纳米材料的发光情况既有共性,又有个性,如某些半导体材料不仅发射可见光而且还产生很强的紫外光,其实例就是常规的InGaAs多量子阱LD中自身的深紫外辐射现象.     

铸造多晶硅中铁的磷吸杂和氢钝化机理

应用微波光电导衰减仪的方法研究了在不同温度情况下引入铁沾污后再分别进行磷吸杂和等离子体增强化学气相沉积钝化处理对铸造多晶硅片电学性能的影响.实验发现:在中、低温(低于900℃以下)情况下被铁沾污后的多晶硅材料经磷吸杂处理后再结合氢钝化可以显著地改善材料的电学性能;而对于高温(1100℃)情况下被铁沾污后的多晶硅材料经磷吸杂处理后其少子寿命降低,使接着进行的氢钝化也没有明显效果.这表明磷吸杂和氢钝化可以有效地改善被铁沾污后的多晶硅的电学性能,但是改善的效果与铁在硅体内的不同存在形态有关.磷吸杂和氢钝化中只对以间隙态或以其他复合体形态存在的铁有明显的吸杂作用,而对于以沉淀形态存在的铁却没有作用;氢钝化在金属杂质被吸杂移走之后才是最有效的.     

直拉硅单晶中位错的光致发光

利用低温光致发光谱研究了直拉硅单晶中位错的光致发光.实验发现普通直拉硅单晶在晶体生长过程中引入的位错密度高于107cm-2时,位错的发光光谱出现了典型的位错D1～D4发光峰;而位错密度较低时,光谱中没有出现D1发光峰.而对于掺氮直拉硅单晶中的位错,其发光光谱在0.75～0.85eV范围内均出现了与低位错密度普通直拉硅单晶相同的较宽的谱峰.而且当含氮直拉硅单晶中位错密度高于107cm-2时,在0.75～0.85eV范围内则出现了明显的与原生氧沉淀相关的发光峰.可以认为硅单晶生长过程中引入的位错的发光特性是与位错生成过程中加速了氧沉淀的生成速度以及氮杂质的存在促进氧沉淀生成相关.     

热氧化法钝化硅片的少数载流子寿命

用高频光电导衰减法 (PCD)研究了热氧化钝化对直拉硅少子寿命的影响 .在 70 0～ 110 0℃范围热氧化不同时间 (0 .5～ 4 h)对直拉硅片表面进行钝化 ,实验结果表明 ,在 10 0 0℃下热氧化对硅片表面钝化的效果最好 ;而且发现热氧化 1.5 h后硅片的少子寿命值达到最大值 ,接近于其真实值 ,而随着热氧化时间的延长 (>1.5 h)少子寿命将会降低 ,这是由于直拉硅中过饱和的氧会沉淀下来形成氧沉淀 ,成为新的少子复合中心 .