重掺直拉硅对重金属Cr的内吸杂能力

研究了重掺硼( HB)、重掺砷( HAs)以及重掺锑( HSb)直拉( CZ)硅片对重金属Cr的内吸杂能力.将不同程度(～10 1 2 cm- 2 ,～10 1 4 cm- 2 )沾污Cr的硅片在N2 下进行常规的高-低-高三步退火,并由全反射X射线荧光光谱( TRXF)测量退火前后样品表面Cr的含量.结果表明在三种重掺硅中,HB硅片的内吸杂能力最强,HAs硅片次之,HSb硅片最低     

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700～1100℃范围热氧化不同时间(0.5～4h)对直拉硅片表面进行钝化,实验结果表明,在1000℃下热氧化对硅片表面钝化的效果最好;而且发现热氧化1.5h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(＞1.5h)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.     

硅单晶中氮－氧复合体的红外吸收研究

对不同条件下含氮和不含氮的硅单晶，在３００Ｋ和８Ｋ下进行红外吸收研究．实验结果表明：含氮硅单晶和氮一氧复合体相关的红外吸收峰为１０３０ｃｍ－１，１０００ｃｍ－１和８０６ｃｍ－１．     

氢气退火对大直径直拉硅单晶中空洞型缺陷的影响

研究了氢退火对大直径直拉硅单晶中空洞型缺陷(voids)的影响.样品在1050～1200℃范围进行氢退火,退火前后样品上的流水花样缺陷(FPD)和晶体原生粒子(COP)在腐蚀后分别用微分干涉光学显微镜和激光记数器进行观察.实验结果表明在氢退火以后,FPD缺陷的密度随温度升高不变,而样品上的COP密度大量减少.分析可知,氢气退火仅仅消除了硅片表面的voids,而对于硅片体内的voids不产生影响,并在实验的基础上,讨论了氢退火消除voids的机理.     

大直径直拉硅中氮对原生氧沉淀的影响

研究了在大直径直拉硅单晶中掺氮(N)对原生氧沉淀的影响.通过高温一步退火(1050℃)和低-高温两步退火(800℃+1050℃)发现在掺N直拉(NCZ)硅中氧沉淀的行为与一般直拉(CZ)硅是大不相同的,经过高温一步退火后,在氧化诱生层错环(OSF-ring)区氧沉淀的量要小于空洞型缺陷(voids)区,而经过低-高温两步退火后,OSF-ring区的氧沉淀量要远远大于voids区.由此可得,在晶体生长过程中,N通过改变硅晶体中空位的浓度及其分布从而改变原生氧沉淀的尺寸和分布.并在此基础上讨论了在大直径NCZ硅中掺N影响原生氧沉淀的机理.     

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.     

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。     

直拉硅中氧沉淀的TEM研究

论述了使用透射电镜来研究氧沉淀的形态与热处理温度和时间的关系.对氧沉淀的生成动力学,研究的现状和存在的问题以及发展前景也进行了讨论.     

溶胶-凝胶法制备硼酸镁纳米棒

以硝酸镁、硼酸、柠檬酸为原料, 利用溶胶-凝胶法及不同温度后续煅烧制备了硼酸镁(MgB₄O₇和Mg₂B₂O₅)纳米棒. 用X射线衍射(XRD)分析了纳米棒的结构, 用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察了纳米棒的形貌. 实验结果表明, 750℃煅烧产物为MgB₄O₇纳米棒, 950℃煅烧产物为Mg₂B₂O₅纳米棒, 纳米棒的径长比可以通过调节原料硝酸镁和硼酸的比例来控制. 用自催化机理解释了硼酸镁纳米棒的生长机理.     

n型补偿直拉单晶硅的电子迁移率

通过霍尔效应测量、二次离子质谱等手段研究了n型硼-磷补偿直拉单晶硅的电子迁移率与掺杂浓度的关系。通过比较迁移率的实验测量值和由Klaassen迁移率模型得到的计算值,发现Klaassen模型适用于掺杂浓度在1018cm-3数量级的补偿单晶硅电子迁移率的计算,但对掺杂浓度在1017cm-3数量级的补偿单晶硅而言则明显高估了电子迁移率。分析认为这是由于该模型未充分考虑低掺杂浓度情形下自由载流子对电离杂质的屏蔽作用由于杂质补偿受到的削弱效应。根据实验结果,修正了Klaassen模型,使之在低掺杂浓度的情况下获得的电子迁移率计算值也与实验值吻合得相当好。