不同择优取向的ZnO薄膜的制备

采用射频磁控溅射法在载玻片上制备了不同择优取向的ZnO薄膜。结果表明,溅射功率在100~380 W范围内制备的ZnO薄膜呈(101)择优取向性,当功率上升至550 W时,薄膜则为(100)取向;基片温度升高有利于(002)面的生长,当基片温度为250℃时,在溅射功率为200 W时即可制得(002)面择优取向的薄膜。热处理温度的提高有助于(100)和(101)面的择优取向,而对(002)面的取向不利。同时,该文对ZnO薄膜不同择优取向生长的机制进行了探讨。     

纳米硅薄膜表面形貌分形特征的STM研究

利用扫描隧道显微镜（ＳｃａｎｎｉｎｇＴｕｎｎｅｌｉｎｇＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，简称ＳＴＭ）对纳米硅薄膜在纳米尺度上的表面微观形貌进行了研究，结合分形理论，计算出样品表面形貌的分形维数Ｄ，从而得出Ｄ与有关样品微结构参数之间的关系．ＳＴＭ结合图象处理和傅利叶分析法可以很好地研究薄膜材料表面形貌的分形特征．纳米硅薄膜的表面在纳米尺度上的微观形貌呈现出分形特征．     

快速热退火温度对纳米晶氢-硅薄膜及其p-n结性能的影响

采用快速热退火(RTA)对热丝化学气相沉积HWCVD制 备的非晶氢-硅(a-Si:H)薄膜进行晶化处理,并在此基础上制备了 纳米晶氢-硅(nc-Si:H)薄膜p-n结。利用拉曼(Raman)光谱、X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)和分光光 度计研究了所制备(nc-Si:H)薄膜的结构、光学性能与退火温度的关系;同时, 研究了不同RTA条 件下制备p-n结的整流特性随温度变化的规律。研究发现,随RTA温度由700℃升高至 1100℃,薄膜的晶化率由46.3%提高到96%,拉曼峰半高宽(FWHM)由19.7cm－1降低至7. 1cm－1。当退火 温度为700℃时,薄膜的XRD谱中只有一个较弱的Si(111)峰;当退火 温度高于900 ℃时,薄膜 的XRD谱中除Si(111)峰外,还出现了Si(220)、Si(311)峰。同时,随退火温度的升高,薄膜 的禁 带宽度由1.68eV升高至2.05eV。由于禁带宽 度的增加,相应的p-n结最高工作温度也由180℃升高至300℃。     

退火温度对纳米TiO2薄膜微结构的影响

利用XRD、IR、UV-VIS、AFM、XPS等手段,研究了退火温度对溶胶–凝胶法制备的纳米TiO2薄膜微结构和表面形貌的影响。450~600℃退火处理的薄膜呈锐钛矿和金红石型混晶结构,700℃退火后为纯金红石相;水峰的吸收峰消失在300~500℃之间,至500℃有机基团完全消失,薄膜表面主要有C,Ti,O三种元素;改变退火温度,可以使薄膜的禁带宽度在3.26~3.58eV之间变化,可以在一定范围内,获得不同折射率的TiO2纳米薄膜;薄膜的表面粗糙度(RMS)为2~3nm。     

表面势阱对硅场发射的影响

本文比较了半导体硅与金属场发射过程的差别，建立了表面势阱作用下硅场致发射的基本方程．用ＷＫＢ近似，求出了硅场致发射的电流－电场关系．     

使用纳米硅薄膜技术改进现有硅器件的性能

使用PECVD薄膜沉积技术制成的具有新结构特征的纳米硅薄膜(nc-Si∶H)拥有一系列物性.以纳米硅膜为母体研制成异质结二极管,发现它具有一系列优于单晶硅二极管的独特性能.探讨了使用纳米硅薄膜制造的其它硅器件的可能性,如肖特基器件、TFT晶体管等.     

使用纳米硅薄膜技术改进现有硅器件的性能

使用PECVD薄膜沉积技术制成的具有新结构特征的纳米硅薄膜(nc-Si∶H)拥有一系列物性.以纳米硅膜为母体研制成异质结二极管,发现它具有一系列优于单晶硅二极管的独特性能.探讨了使用纳米硅薄膜制造的其它硅器件的可能性,如肖特基器件、TFT晶体管等.     

衬底温度对纳米Si-SiO_x薄膜的结构和组分的影响

本文报道用真空蒸发制备含氧硅薄膜的技术，研究了衬底温度对薄膜结构和组分的影响．实验发现在真空为５×１０－３Ｐａ、衬底温度在２８０～４８０℃范围内，随着温度的提高，薄膜由非晶、转化为纳米晶体、再转化为多晶，氧含量也随着温度的提高而增加，这可能是由硅原子在生长表面迁移率的增加和氧化速率的提高所致     

对纳米硅薄膜高电导机制的探讨

使用超高真空PECVD薄膜沉积系统制备的纳米桂薄膜（nc－Si：H）具有高电导特性。为了探讨其导电机制，先使用K．Yoshida早期提出的两相无序结构有效电导模型分别对晶粒电导和界面电导进行了理论计算。指出，nc－Si：H股中高电导主要来自于细微晶粒的传导，界面可视之为非导体。另一方面，实验证实nc－Si：H股的电导率随平均品粒尺寸减少而增大，具有明显的小尺寸效应。文中首次提出，nc－Si：H膜的微晶粒具有异质结量子点（HQD）特性，并按此模型对nc－Si：H膜的电导率实验曲线进行了讨论。理论与实验结果符合得很好．又得出，硅薄膜结构在其晶态体积百分比Xc=0．30和0．70处呈现出两个明显的相变点。     

声表面波方法表征低k纳米多孔黑钻石绝缘薄膜的杨氏模量

激光激发声表面波技术探测薄膜的杨氏模量是一种快速、准确、无损的方法。在薄膜表面,声表面波通过激光短脉冲与介质材料之间的热弹作用被激发。在分层结构的薄膜上传播时,表面波会发生色散现象,通过对实验测得的表面波色散曲线和理论计算的到的色散曲线进行匹配,可以获得薄膜的杨氏模量。在本实验中,采用紫外波段激光脉冲可以产生具有很宽频谱范围的表面波信号,色散曲线的范围可达180 MHz。应用声表面方法对生长于Si(100)衬底上,具有不同厚度的低k纳米多孔黑钻石绝缘薄膜的杨氏模量进行了成功探测。     

自动测量杨氏弹性模量的研究

介绍用线阵CCD光电传感器为接收器，能自动测量和实时显示的杨氏弹性模量自动测量系统，分析了系统的测量误差。     

无衍射贝塞尔光束杨氏弹性模量测量系统

设计了一套非接触杨氏弹性模量测量系统,且在该系统中采用无衍射贝塞尔光束提高 测量精度及范围。     

The Effect of Temperature on the Ionization Coefficient in Silicon†

The avalanche breakdown of p-n junction diodes across their space charge regions is known to be analogous to the Townsend mechanism for gases. Electric charge carriers, which gain sufficient energy from the field, are able to produce secondary electron-hole pairs. Both the holes and the electrons can themselves have ionizing collisions and thus the process leads to an avalanche. An important factor, controlling the breakdown, is the ionization coefficient a, defined as the number of electron-hole pairs produced by a carrier moving unit distance in the direction of the field.

This paper presents the results of nn investigation into the effect of lattice temperature on the ionization coefficient. This has been achieved by observing the breakdown voltage of a range of silicon diodes with either step or linear graded junctions, and applying simple and well-known relationships between ionization coefficient and breakdown voltage.

Measurements have been made over the temperature range 77 to 400°K, and for field strengths from 4 to 9 × 10⁵ volts/cm. Results show the ionization to become more efficient with decrease in temperature over this range of field strength. Temperature is found to have a greater effect at the lower field strength. This is shown to be consistent with modern theory.     

布拉格光纤光栅用于标准钢筋试件应变传感和弹性模量测量的实验研究

利用两组布拉格光纤光栅 (FiberBraggGrating ,FBG)FBG1和FBG2对标准钢筋试件的应变和弹性模量进行了测量 ,并与电阻应变片的实验结果进行了对比。FBG1、FBG2和电阻应变片的应变测量灵敏度分别约为 1/ 14 5 .6、1/ 15 5 .8和 1/14 1.5 με/吨 ,理论值为 1/ 15 6 .86 με/吨 ;测量钢筋试件弹性模量分别为 2 .2 12× 10 5、2 .0 35× 10 5和 2 .2 73× 10 5Mpa,而理论值为 2 .0 3× 10 5Mpa。结果表明 ,作为测量应变的常用仪器 ,FBG比电阻应变片的实用性能更为优越。     

清洗液温度及浓度对硅研磨片清洗效果的影响

超声波清洗在硅片生产中具有广泛的应用,影响超声波清洗效果的因素有很多,如清洗液温度、清洗液浓度等。为了研究清洗温度和清洗液浓度对硅研磨片清洗效果的影响,在实验中通过改变清洗液温度及清洗液的浓度,最后观察硅片表面洁净情况。得出清洗液温度和清洗液浓度不是越高越好,在某一具体工艺下,都存在一个适宜范围,在适宜范围内,硅片的清...     

Air-Oxidation of Nb Nano-Films

X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) depth chemical and phase profiling of air-oxidized niobium nanofilms has been performed. It is found that oxide layer thicknesses depend on the initial thickness of the niobium nanofilm. The increase in thickness of the initial Nb nano-layer is due to increase in thickness of an oxidized layer.

     

高温退火对铸造多晶硅片中位错密度的影响

对铸造多晶硅片进行了1 000~1 400℃的高温退火和不同方式冷却实验,用显微观察法对退火硅片及其相邻姊妹片位错密度进行了测量统计。研究了退火温度和冷却方式对铸造多晶硅片中位错密度的影响。结果证实:当退火温度在1 100℃及以下时,硅片的位错密度并没有降低反而增加了;当退火温度在1 320℃及以上时,硅片的位错密度明显降低,其幅度随温度提高增大;但退火后如断电随炉冷却而不控制冷却速率,位错密度又会提高。     

纳米膜隧穿效应微陀螺的结构设计与加工

基于GaAs材料和器件的制造工艺,介绍了纳米膜隧穿器件和微陀螺的结构设计方法和工艺加工方法。阐述了基于纳米膜隧穿效应微陀螺的工作原理,对纳米膜隧穿器件和微陀螺的结构进行了设计,分析了微陀螺的模态频率设计和匹配仿真。采用反应离子刻蚀(RIE)刻蚀和感应耦合等离子体(ICP)刻蚀方法分别对隧穿器件和微陀螺结构进行了加工,利用扫描电镜观测,加工结果较好。利用冲击信号测试了微陀螺的频率响应,讨论了微陀螺的模态频率测试结果和匹配情况,证明微陀螺在驱动方向和检测方向上能够工作且模态频率匹配程度较好。实验结果表明,提出的GaAs材料微陀螺结构设计方法和工艺加工方法是可行的,能够应用于GaAs基微陀螺结构设计与制造。     

离子注入高温退火对4H-SiC MESFET特性的影响

采用人造刚玉高温炉管对4H-SiC进行1620℃的离子注入后退火.实验测试发现,在刚玉管壁析出的微量铝的作用下,SiC表面与残余的氧成分反应生成衍生物SiOC,造成材料表面粗糙和反应离子刻蚀速率很低.分别采用该种样片和正常样片制作了单栅MESFET,对比测试的欧姆接触和I-V输出特性,评估了高温退火后材料表面对器件的影响.     

离子注入高温退火对4H-SiC MESFET特性的影响

采用人造刚玉高温炉管对 4 H- Si C进行 16 2 0℃的离子注入后退火 .实验测试发现 ,在刚玉管壁析出的微量铝的作用下 ,Si C表面与残余的氧成分反应生成衍生物 Si OC,造成材料表面粗糙和反应离子刻蚀速率很低 .分别采用该种样片和正常样片制作了单栅 MESFET,对比测试的欧姆接触和 I- V输出特性 ,评估了高温退火后材料表面对器件的影响