溅射功率对Ca2Si薄膜性质的影响

采用射频磁控溅射技术在Si（100）衬底上沉积了si-ca-si薄膜，并在高真空条件下对样品进行退火处理，直接生成立方相Ca2Si薄膜。研究了不同溅射功率对薄膜的晶体结构、表面（断面）形貌的影响，并对其光学性质进行了测试分析。结果表明：Ca2Si薄膜为立方结构且具有沿（111）向择优生长的特性，当溅射功率为120W时，Ca2Si薄膜变的均匀、致密，在400-800nm波长范围内，溅射功率对折射率n和吸收系数k的影响较小。     

铁硅化合物β-FeSi2带间光学跃迁的理论研究

采用基于第一性原理的赝势平面波方法系统地计算了β-FeSi2基态的几何结构、能带结构和光学性质.能带结构计算表明β-FeSi2属于一种准直接带隙半导体,禁带宽度为0.74eV;其能态密度主要由Fe的3d层电子和Si的3p层电子的能态密度决定;利用计算的能带结构和态密度分析了带间跃迁占主导地位的β-FeSi2材料的介电函数、反射谱、折射率以及消光系数等光学性质计算结果,复介电函数的计算结果表明β-FeSi2具有各向异性的性质;吸收系数最大峰值为2.67×105 cm-1.     

拉通型硅基APD保护环工艺研究

研究了离子注入后推结与扩散两种掺杂方式制作保护环对拉通型硅基雪崩光电二极管(Si-APD)器件成品率的影响,对比在不同工艺条件下器件反向击穿电压、暗电流的变化情况.研究结果表明,采用离子注入后推结的方式,在注入后3 h@1 100℃条件下的成品率为94％;采用扩散掺杂方式,器件成品率不超过65％.两种方式对器件反向击穿电压影响较小且暗电流抑制效果相当.离子注入后推结制备保护环的方式更适合Si-APD制程.     

CCD用透明栅电极的制作

采用反应溅射法制备了ITO透明导电薄膜材料,薄膜电阻率为2.59×10-4 Ω·cm,可见光透过率可达90%;通过优化光刻工艺条件,选择合适的ITO薄膜刻蚀液,完成了ITO透明栅电极的制作;使用ITO透明电极代替其中一相多晶硅电极,制作的CCD图像传感器,其蓝光响应明显增加.     

长线阵CCD光敏区铝剥离技术

介绍了去除长线阵CCD光敏区中金属的两种方法,即湿法腐蚀和剥离,并比较了两者的优劣.分析了曝光和显影时间对剥离图形的影响,比较了在金属化过程中溅射和蒸发对剥离效果的影响.通过优化工艺参数,实现了长线阵CCD光敏区的铝剥离,剥离后光敏区长度为8cm,宽度平均值为6.2μm,线宽均匀性为98.5%.     

Ag保护层对TbFeCo磁光薄膜光学性质的影响

用直流磁控溅射法制备出Ag/TbFeCo/Si(100)磁光薄膜.利用可变入射角椭圆偏振光谱仪测量了其可见光区的光学常数,给出薄膜介电函数实部和虚部随入射光子能量的变化规律,结果与经典的Drude模型相一致.同时把Ag/Si、Ag/TbFeCo/Si和TbFeCo/Si的光谱进行了比较,结果表明,由于Ag的高反射率,Ag/TbFeCo/Si的光谱更接近Ag.     

退火对Fe/Si结构原子间互扩散及显微结构的影响

在Si(100)衬底上,用直流磁控溅射沉积约100nm的纯金属Fe膜,然后在600～1000℃真空退火2h.用能量为3MeV的C离子进行了卢瑟福背散射(RBS)测量,并用SIMNRA 6.0程序分析了测量结果,给出了界面附近Fe原子与Si原子间互扩散的完整图像.扫描电镜(SEM)观察和X射线衍射(XRD)测量表征了不同温度退火2h后Fe/Si系统表面的显微结构和晶体结构.由RBS、XRD测量与SEM观察结果,分析了退火过程对磁控溅射制备的Fe/Si双层膜结构原子间的互扩散行为、硅化物形成及显微结构的影响.     

不同溅射气压对β-FeSi2形成的影响木

采用磁控溅射方法，在不同的溅射气压（Ar气0．5-3．0Pa）条件下沉积纯金属Fe到Si（100）衬底上，通过真空退火炉在800℃对样品进行保温2h，直接形成了正交的β-FeSi2薄膜，利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、椭偏光谱仪，对不同溅射气压下合成的β-FeSi2薄膜的结晶特性、表面形貌及光学性能进行表征，研究了不同溅射气压对制备β-FeSi2薄膜的影响。结果表明：在1．5Pa时能形成较好的β-FeSi2薄膜，临界溅射气压在2．0Pa附近，当溅射气压低与临界值时，β-FeSi2薄膜的成核密度较高，且成核密度随溅射气压的增大而降低；当溅射气压超过临界值以后，β-FeSi2薄膜的成核密度基本不变；薄膜的折射率n随压强的增大而增大，消光系数k随压强的增大而减小。     

铁硅化合物β-FeSi2带间光学跃迁的理论研究

采用基于第一性原理的赝势平面波方法系统地计算了β-FeSi2基态的几何结构、能带结构和光学性质.能带结构计算表明β-FeSi2属于一种准直接带隙半导体,禁带宽度为0.74eV;其能态密度主要由Fe的3d层电子和Si的3p层电子的能态密度决定;利用计算的能带结构和态密度分析了带间跃迁占主导地位的β-FeSi2材料的介电函数、反射谱、折射率以及消光系数等光学性质计算结果,复介电函数的计算结果表明β-FeSi2具有各向异性的性质;吸收系数最大峰值为2.67×105 cm-1.     

Fe／Si薄膜中硅化物的形成和氧化

用磁控溅射方法制备Fe/Si薄膜,采用卢瑟福背散射(RBS)技术研究了退火过程中的相变过程和氧化.结果表明:未退火的Fe/Si薄膜界面清晰,873K退火后,界面附近Fe、si原子开始相互扩散,973K退火后富金属相Fe1 xSi形成,而1073K退火后形成中间相FeSi,当温度增加至1273K后所有硅化物完全转变为富硅相FeSi2,即随退火温度的升高,Fe、Si原子间扩散增强,从而形成不同化学计量比的Fe-Si化合物,且薄膜中易迁移原子种类由Fe变为Si.同时,质子束RBS和XRD测量结果显示,在未退火及低温退火的样品中,薄膜有氧化现象,随退火温度增加,由于高温下金属氧化物被还原并逐渐挥发,样品中氧的含量逐渐减少最后完全消失.