PZT铁电薄膜的反应离子刻蚀研究

介绍了一种刻蚀效果良好的PZT铁电薄膜反应离子刻蚀方法.利用深反应离子刻蚀设备研究了反应离子刻蚀中刻蚀气氛、刻蚀功率及刻蚀气体流量等因素对PZT薄膜刻蚀效果的影响.实验结果表明,刻蚀气体采用SF6、刻蚀功率为250 W、SF6/Ar总流量为25 cm3/min(其中SF6:Ar为20:5)时刻蚀效果最优.利用优化后的工艺条件制作出可用于铁电存储器的铁电电容并测试其电学特性,得到了较理想的电滞回线和漏电流.     

Preparation and characteristics of ZnO films with preferential nonpolar plane orientation on polar sapphire substrates

The properties of ZnO thin film on sapphire (0001) substrate fabricated by single source chemical vapour deposition (SSCVD) method are studied. X-ray diffraction (XRD) analysis demonstrates that the film exhibits hexagonal structures but with preferential nonpolar (100) plane orientation, which is different from the crystalline structure of substrate, and its formation mechanism is also analyzed. The film has the characteristic of p-type conductivity originating from excess of oxygen, and its p-type conductivity is comparatively stable due to its nonpolar plane orientation. A strong ultraviolet (UV) emission and a high light transmission in visible wavelength region are observed from photo-luminescence (PL) spectrum and transmittance spectra at the room temperature, and the strong ultraviolet emission originates from the recombination of free and bound excitons. Compared with the ZnO film on silicon substrates, the exciton emission peaks of the film on sapphire substrate show a slight blue shift about 50 meV, which might be related to the different crystallite sizes or surface stress of the films.     

高耐压LDMOS用的高K薄膜湿法刻蚀研究

为了对横向双扩散MOSFET(LDMOS)器件所采用的锆钛酸铅(PZT)高介电常数(高K)薄膜进行微图形化,对湿法刻蚀过程中腐蚀液、光刻、刻蚀等工艺进行了优化研究,发现由BOE+HCl+HNO3+H2O+缓冲剂组成的腐蚀液刻蚀效果较好。刻蚀结果表明,所刻蚀薄膜的厚度约为600nm,最小线条宽度约为3μm,侧蚀比减小到1.07∶1,符合功率器件制备的尺度要求,由此所制备的LDMOS器件耐压提高了近2倍。     

O型MEMS平面微弹簧弹性系数研究

对封闭O型MEMS平面微弹簧建立力学分析模型,用卡氏第二定律和胡克定律推导出这种平面微弹簧弹性系数的计算公式,并用ANSYS进行有限元仿真,仿真结果表明,两者的相对误差低于2％.在计算公式和仿真的基础上,研究了各种结构参数对弹性系数的影响规律,结果表明,弹性系数随节数和弯半径的增大而减小,随梁宽和厚度的增大而增大.研究...     

Ar气退火温度对4H-SiC热氧化层致密性影响研究

在Ar气气氛下对热氧化n型4H-SiC生长的SiO2薄膜进行了1100 ℃以下不同温度的退火, 采用反射式椭圆偏振光谱、红外透射光谱研究了退火温度对SiO2薄膜致密性的影响. 椭偏测试的结果表明, 600 ℃退火后样品具有最大的折射率1.47和最小的厚度84.63 nm. 红外研究的结果显示, 600 ℃退火后LO峰强度最强, 认为是对应Si-O结构单元浓度最高. Al/SiO2/SiCMOS结构SiO2的漏电特性研究表明, 600 ℃退火后的SiO2薄膜漏电流相比于其他温度退火的氧化层漏电流小了两个数量级. 在外加反向偏压5V时, 漏电流密度仅仅只有5×10-8 A/cm2.600 ℃退火能显著地改善热氧化层SiO2的致密性.     

Properties of p-type ZnO thin films with different orientations

The stable properties of N-doped p-type ZnO thin films with preferential nonpolar （100） plane orientation relative to polar （002） plane orientation are investigated. The two kinds of oriented thin films are fabricated by the methods of post heat treatment and double sources in situ, respectively. The Hall investigations demonstrate that N-doped p-type ZnO thin films with preferential nonpolar （100） plane orientation are more stable, and the results are also proved by build-in electric field model and electronic structure calculations of the films based on the first orinciple.     

C型MEMS平面微弹簧弹性系数研究

设计了一种新型的C型微机电系统(MEMS)平面微弹簧,用卡氏第二定律和胡克定律推导出这种平面微弹簧在3个方向(即x,y和z方向)上的弹性系数计算公式,用ANSYS进行有限元仿真,结果验证了公式推导的正确性。在公式计算和仿真的基础上,研究了各种结构参数对其弹性系数的影响规律。     

漂移区覆盖高k薄膜的高压LDMOS器件优化设计

为了获得高耐压、低导通电阻的横向双扩散MOSFET(LDMOS)器件,综合利用高介电常数(高k)薄膜技术和场板技术,设计出一种漂移区表面采用"高k薄膜+氧化层+场板"结构的功率器件,有效降低了PN结弯角高电场和场板边缘峰值电场。使用器件仿真工具MEDICI进行验证,并分析高k薄膜厚度、氧化层厚度、高k薄膜相对介电常数以及栅场板长度对器件性能的影响,最终实现了耐压达到820V、比导通电阻降至13.24Ω.mm2且性能稳定的LDMOS器件。     

覆有BST膜的半导体功率器件结终端研究

通过一系列的工艺步骤,在半导体功率器件含有场限环(FLR)的结终端上覆盖了一层300 nm厚、介电常数高的钛酸锶钡( BST)膜.对该新型结终端和无BST膜的传统FLR结终端的结构与性能进行了研究比较.结果表明,在覆盖BST膜后,FRL结终端的结构击穿电压提高了50％.这证明BST膜能够提高器件的击穿电压.     

不同退火温度对4H SiC 金半接触的影响

采用高真空电子束蒸发法制作了基于4H SiC外延材料的肖特基二极管,其中欧姆接触材料为Ti/Ni,肖特基接触材料为Ni。常温下,电流-电压(I-V)测试表明Ni/4H SiC肖特基二极管具有良好的整流特性,热电子发射是其主要输运机理。对比分析不同快速退火温度下器件的I-V特性,实验结果表明875 ℃退火温度下欧姆接触特性最好,400 ℃退火温度下器件肖特基接触I-V特性最好,理想因子为1.447,肖特基势垒高度为1.029 eV。