Ar~+激光再结晶多晶硅薄膜制备CMOS/SOI器件

在Ar~+激光再结晶多晶硅岛上制备出的CMOS/SOI器件,性能良好。N沟和P沟MOSFE7在沟道长度为4μm时,低场电子和空穴表面迁移串分别为510cm~2/V.s和142cm~2/V.s;CMOS六倒相器有好的静态和瞬态特性;CMOS九级环形振荡器P沟负载管和N沟输入管的W/L分别为112μm/6μm和52μm/6μm,其最小传输延时为2.8ns/级,最小延迟功耗乘积为2.6pJ/级。速度性能优于同尺寸的体硅CMOS器件。     

INFLUENCE OF LASER RECRYSTALLIZATION AND HYDROGEN ANNEALING ON ELECTRICAL CHARACTERISTICS OF POLYSILICON

Asenic ions are implanted with doses of 5×10~(11)—5×10~(15)/cm~2 into LPCVD polysilicon films onSiO_2 isolating substrate.The polysilicon films have been recrystallized with CW Ar~+ laser beforeimplantation.Electrical measurements show that the resistivity is lowered and the mobility is increasedsignificantly at low doping concentration(～10~(17)As~+/cm~3).Plasma     

激光再结晶和氢退火对多晶硅电学性质的影响

连续Ar+激光再结晶能使多晶硅的电阻率下降,迁移率显著增高,对离子注入剂量为5101151015cm-2的多晶硅经激光再结晶后再进行等离子氢退火,能使其电学性质得到进一步改善,更接近于单晶硅.掺杂浓度为11017cm-3时,电阻率从1.2cm下降到0.45cm,迁移率从 62cm2/Vs增高到 271cm2/Vs,电激活能从 0.03eV下降到-0.007eV,晶界陷阱态密度从3.71011cm-2下降到 1.71011cm-2)。本文在现有多晶硅导电模型的基础上.提出了大晶粒(L=15m)多晶硅的计算公式。结果表明,在掺杂浓度在1101611020cm-3的范围内,理论和实验符合较好。     

GD Si:H薄膜的结构和电传导性质

用电容式辉光放电系统淀积了Si:H薄膜,利用X光衍射法分析了薄膜的结构.本实验条件下,T_s≤300℃下淀积的膜是无定形膜,而当T_s≥320℃淀积的膜已具有微晶结构,平均晶粒大小随T_s升高而长大.实验结果表明:未掺杂的微晶薄膜(平均晶粒大小d<200 (A|°)),如同无定形的Si:H 薄膜一样能够用Mott-Danis公式来解释它们的电传导性质.     

衬底预热对激光再结晶SOI材料的影响

在半导体激光退火的研究中,不同波长激光的能量与半导体耦合的方式是不同的。不少学者研究指出,在CO_2激光照射半导体时,主要是借助于自由载流子的吸收。为了促进CO_2激光与半导体的耦合,提高CO_2激光能量的利用效率,在CO_2激光照射半导体时将样品预热是一种有力的措施。Ar~+激光照射半导体硅时,由于其光子能量大于硅的禁带宽度,所以主要发生的过程不同于CO_2激光照射的情况,是电子吸收光子     

SiO_2绝缘衬底上多晶硅的Ar~+激光再结晶

绝缘衬底上以低压化学汽相淀积得到的多晶硅膜,经连续Ar~+激光再结晶后,电学性质显著改善,晶粒尺寸从原来的200～500埃增大到10μm左右。利用激光再结晶后的多晶硅膜制备了增强型N沟MOS FET。当L=12μm、W=250μm时,得到g_m=580μS,V_T=0.46V,μ_n=301cm~2/V·s,I_(DW)=4.2×10~(-12)A/μm。晶界势垒以及晶界缺陷态的散射作用是影响再结晶多晶硅膜电子表面迁移率的主要因素。激光处理过程中多晶硅熔化并再凝固,结果使晶粒长大并导致电学性质的改善。     

多晶硅薄膜的Ar~ 激光再结晶

利用连续Ar~ 激光使绝缘层上的多晶硅薄膜再结晶.实验结果表明多晶硅晶粒尺寸显著增大,电学性能大为改善,并且与常规的集成电路工艺相容.     

非晶与多晶硅薄膜电导特性的研究

本文研究了用常压GVD法和GD(辉光放电)法生长的非晶与多晶硅薄膜电导特性随膜中晶粒大小的变化规律。在临近晶化温度上下范围生长的样品,带尾宽度随膜中晶粒增大而显著地减小;当晶粒增大到约为700～800 (?)范围时,带尾趋于消失。在临近晶化温度以下范围生长的样品,低温下呈现出能隙中局域态传导特征,在临近晶化温度以上生长的样品,在低温下的传导是由多晶晶粒间界区域深缺陷能级引起的。在这两种非晶硅薄膜中含有小于200 (?)的微晶结构时,仍以非晶传导为主要特征,Mott-Davis局域态导电模型仍然适用。