Si-C相图的研究及碳对硅单晶质量的影响

本文用气相掺杂法得到低氧区熔硅晶体中熔点附近碳的固溶度为8·6×10~(17)cm~(-3)。并指出不同的碳含量对晶体结构缺陷产生的影响。当1423K≤T≤1573K时,碳的固溶度表达式为[C]=3.0×10~(26)exp(-66kcal/RT)cm~(-3)。求出了Si-C相图的硅侧。     

掺氮区熔硅单晶

一、前言直拉硅单晶中的氧原子,一般含量为10~17～10~18厘米~(-3),这些氧原子一方面能抑制器件制作过程中位错的产生;另一方面能通过内吸除效应,把硅晶体中的有害杂质吸除。同时氧沉淀在硅晶体中,能增强晶体的机械强度,减少高温扩散中的硅片翘曲形变,所以集成电路中广泛采用直拉硅单晶。但直拉硅单晶存在着坩埚沾污和氧的有害效应,即氧施主问题,不容易拉出高电阻率的晶体,也就不能制作高电压的器件。     

电硅热法冶炼镍铬不锈钢基料的工艺理论分析

本文围绕电硅热法冶炼镍铬不锈钢基料新工艺中的脱硅增铬工序,进行了脱硅增铬的工艺平衡实验,可知合金中的硅含量与铬分配比和炉渣二元碱度R有关,其工艺平衡经验式为:[Si%]=6.81-0.19×[Cr]/(Cr_2O_3)-3.55×R([Si]≤1%)和[Si]=70.07-0.27×[Cr](Cr_2O_3)+-36.30×R([Si]10%)。冷装法和电炉-摇包法两种冶炼工艺的物料平衡计算结果表明,采用含硅20%的高硅镍铁合金原料生产硅含量分别为1.00%、0.18%的镍铬不锈钢基料,采用冷装法工艺终渣碱度应分别控制在1.1~1.4和1.3~1.6之间,铬回收率分别可达85.02%~93.82%和85.32%~93.48%;采用电炉-摇包法,高硅镍铁预脱硅后的硅含量应分别控制在15.40%~16.5%和15.70%~16.30%之间,铬的回收率分别可达91.30%~97.73%和93.95%~97.53%。     

Q195矩形坯中非金属夹杂行为研究

为降低成本,在Q195带钢原有生产工艺80 t转炉→吹氩→LF→连铸的基础上去掉了LF精炼工序。为保证铸坯质量不影响产品的性能,采用示踪法、金相、氧氮测试、大样电解和扫描电镜等研究方法,对铸坯中非金属夹杂物的成分和来源进行分析。氩后钢中[O]高达226×10~(-6),[N]为33×10~(-6);不同炉次中,尾坯中[O]高达251×10~(-6),[N]为37×10~(-6);显微夹杂物和大型夹杂物含量都很高,多以复合夹杂物和复合夹杂物存在于铸坯中。因此需要采用稳定浇注工艺,改进中间包结构以改善流场,防止卷渣。同时加强保护浇注减少二次氧化现象的发生。     

直拉硅单晶时旋转磁场的获得

一、引言大规模和超大规模集成电路的发展,对硅单晶质量提出了越来越高的要求。直拉硅单晶中的杂质氧,使晶体在生长或器件制造的热处理过程中,产生堆垛层错、位错环和硅氧沉淀等缺陷。另一方面,氧化物沉淀引入的位错对表面沾污有本征吸杂的作用。因此硅中氧浓度是单晶质量的重要标志。一般直拉硅单晶中的氧浓度都超过1×10~(18)原子/厘米~3,而且单晶头部含量高于尾部。纵向     

硅杂质对钒电池电解液性能的影响研究

通过循环伏安、交流阻抗和充放电等测试方法,研究了不同含量硅杂质对钒电池正极电解液电化学性能和电池性能的影响。结果表明:电解液中硅含量达到0.030 g/L时,电解液中V(IV)离子的扩散系数从(1.43～2.32)×10~(-6) cm~2/s降低至(1.23～1.99)×10~(-6) cm~2/s,反应电荷转移电阻从1.188Ω·cm~2增大到1.593Ω·cm~2,降低了电解液的电化学活性和V(IV)/V(V)电对反应可逆性;电池的容量衰减率和能量衰减率明显增大,平均库伦效率和能量效率分别降低了1.39%和3.23%。     

用DLTS法测量p型硅MOS结构的界面特性

对p型硅衬底上的MOS结构用DLTS法测量了界面态密度的能量分布和俘获截面与能量的关系。 (100)方向P型硅衬底浓度约为2×10~(15)cm~(-3),氧化层厚度在110～160nm(1100～1600A)之间,蒸铝、制成栅极。测量结果表明,界面态密度在价带上面0.3eV处达到最大值,有些样品的这一最大值低至5×10~9eV~(-1)cm~(-2),界面态对空穴的俘获截面O_P≈10~(15)cm~2。由室温附近的DLTS谱的少子产生峰,结合Zebst寿命测量,求得界面产生速度。实验表明,体产生寿命越大,界面产生速度越小。界面产生速度与禁带中央附近的界面特性、尤其是态密度有密切关系。     

覆铜板废边角料熔炼渣黏度研究

覆铜板废边角料是一种具有明显"高硼低铁"特征的电子废料,为获得适合覆铜板废边角料回收工艺的黏度特性,用分析纯化学试剂配制合成覆铜板废边角料熔炼渣,采用RTW-10型熔体综合物性测定仪测定熔炼渣的黏度,并探索了FeO含量(wFeO)、Fe3O4含量(wFe3O4)、Al2O3含量(wAl2O3)、B2O3含量(wB2O3)及钙硅比(mCaO/mSiO2)等炉渣组成对黏度的影响规律。结果表明,熔炼渣黏度随熔炼温度T、wFeO、wB2O3和mCaO/mSiO2增大而减小;随wFe3O4或wAl2O3增大而增大;在工业生产熔炼温度下(1 100~1 200℃),黏度在0.1~0.5Pa·s之间波动,流动性较好,能满足冶炼要求。     

冷作模具钢Cr12MoV 40t EAF-LF-VD-模铸冶炼工艺优化实践

通过将低碱度(2.6)CaO-Al_2O_3-SiO_2渣系优化成(≥5.0)高碱度CaO-Al_2O_3-SiO_2-CaF_2渣系,LF前钢中[Als]由0.02%~0.03%提高至≥0.06%,将原大气浇铸改进为箱式Ar保护浇铸,3 t锭身浇铸时间由6~8 min优化成4~5 min等工艺措施,使Cr12MoV冷作模具钢[O]≤18×10~(-6),[S]≤0.005%,综合成材率由74.35%提高至80.12%。     

用失配的样品参比法测定硅中氧和碳的含量

本文提出了一种测定硅中氧和碳含量的新方法,即厚度失配的样品参比法。我们引入了有效晶格吸收系数α_L~*,导出了采用基线法计算α_L~*和杂质吸收系数α_i的统一公式。我们得到1106cm~(-1)和605cm~(-1)处的α_L~*的值分别为0.55cm~(-1)和5.6cm~(-1)。将本方法测得的氧碳含量同标准的匹配样品参比法结果比较,误差通常小于10％。最后,对本方法的误差来源进行了讨论。     

低碳铝镇静钢钙处理Al_2O_3系夹杂改质的热力学计算

使用钙处理法把Al2O3系夹杂改质为钙铝酸盐的程度,主要取决于钙与硫还是与Al2O3系夹杂进行反应。通过热力学计算,推导了钙处理Al2O3系夹杂,改质为不同xCaO·yAl2O3的临界硫含量a[S]e=K5·a1/3Al2O3/(a(CaO)·a2/3[Al])和临界钙含量值a[Ca]e=a(CaO)·a2/3[Al]·(K4·a2/3Al2O3)-1。推荐了在工业生产中,既能在精炼温度下使Al2O3系夹杂呈液态,有利于夹杂物上浮;又能在连铸时,防止中间包水口蓄流的钢中钙的推荐值([Ca]T),根据钢液不同的[Al]含量(0.01%~0.05%),[Ca]T应控制在13×10-6~41×10-6。     

RH脱氧工艺优化对W470无取向硅钢洁净度的影响

对江苏沙钢集团有限公司RH处理W470无取向硅钢脱氧工艺进行了优化研究。试验结果表明,RH终点钢水w(T.O)由(20~30)×10-6降至(15~20)×10-6,硅和锰氧化量减少,含SiO2、MnO类大尺寸复合夹杂的数量大幅度减少;铸坯中大尺寸复合夹杂数量进一步减少,电镜观察20μm以上夹杂物数量及最大夹杂物尺寸均大幅度降低;但由于顶渣T.Fe含量偏高,对钢水存在一定的二次氧化,铸坯中小尺寸Al2O3类夹杂数量依然较多。此外,工艺优化后,合金中硅和锰元素的收得率均有所提高。     

水平舟生长GaSb单晶的研制

文中详细地介绍用水平舟生长GaSb单晶的实验过程。简述水平单晶炉的结构及热场分布。用于晶体生长的石英舟经喷沙、Ga炼舟和HF浸泡等措施较好地解决了熔体与石英舟之间的沾润。本实验还特制了一个石英舟,它具有Ga、Sb分开脱氧、合成和去膜之功能,从而实现了Ga、Sb脱氧、合成、去膜和晶体生长在同一石英管内相继进行的新工艺。对GaSb单晶生长的诸多条件进行了详细地分析和讨论。实验结果表明用此法可作到晶锭的90%以上是单晶。掺Te—GaSb单晶的室温载流子浓度为1~3×10~(18)cm~(-3)。其对应的电子迁移率一般是在2500—2700cm~2/V·S的范围。已观察到晶体中位错密度的最小值和最大值分别为70cm~(-2)和1×10~3cm~(-2)。     

一种新型的氧化工艺—氢-氧合成法

本文报导MOS器件最常用的〈100〉晶向,8～10Ω-cm电阻率的Si片在900℃～1200℃温度区域里氫—氧合成水汽氧化工艺。此工艺与常用的氧气鼓泡法即湿氧法(水浴温度为95℃)比较表明:二种氧化方法生长的氧化膜的物理性质大致相同。氢氧合成法的氧化速率常数,在温度高于950℃时略大于氧气鼓泡法;平带电压的改变量△V_(FB)约为0.4～1V左右(N_(Na) <10~(11)个/cm~2);界面密度N_(ss)的值略低于氧气鼓泡法。     

莱钢顶底复吹转炉碳氧积稳定控制技术研究

通过改进底吹透气砖工艺设计、开发新型转炉溅渣工艺、优化转炉智能炼钢及底吹模型等,实现复吹转炉碳氧积的降低并稳定控制在较低水平;利用激光测厚仪对炉型进行监控,确保炉型稳定,防止碳氧积波动;利用静止脱碳技术进一步降低碳氧积。工艺实施后,1~#~3~#120 t转炉碳氧积控制在0.002 5,4~#脱磷炉碳氧积控制在0.002 3;4座转炉终渣平均全铁含量由14.38%降为12.83%,吹炼终点钢水氧含量平均由520×10~(-6)降为450×10~(-6),长寿转炉碳氧积稳定控制技术年直接经济效益2 390.04万元。     

大截面低位错水平法GaAs单晶研制

本文在水平生长 GaAs 单晶中首次应用了等电子掺杂技术,在制备大截面晶体进一步降低位错密度方面取得了显著效果。研制的 HB-12型单晶(100)片面积达到12cm~2,位错密度<500cm~(-2),研制的 HB-18型单晶(100)片面积达18cm~2,位错密度<5000cm~(-2)。     

砷化镓场效应晶体管半绝缘单晶衬底的制备

用水平三温区炉生长掺铬、氧、碲的砷化镓,在纯氢气流中,经780℃和800℃热处理一小时,制得了保持热稳定的半绝缘砷化镓单晶。在未掺氧的晶体中,达到半绝缘砷化镓的最低铬浓度是3.60×10~(15)厘米~(-3)。热稳定材料中的铬浓度在3.6×10~(16)厘米~(-3)以上,硅含量低于分析灵敏度(0.2ppm)。材料的热稳定性用方块电阻(欧姆/□)和漏电流进行检验。     

石油管用连铸圆坯质量控制技术的新进展

对石油管用连铸圆坯质量控制技术的最新进展进行了综述,采用短流程工艺生产出石油管用连铸圆坯质量可以达到纯净度:w[P]≤70×10-6,w[S]≤10×10-6,w[O]≤15×10-6,w[N]≤50×10-6,w[H]≤1.0×10-6,w[Cu]≤0.10%,w[Pb]+w[Sn]+w[As]+w[Sb]+w[Bi]≤170×10-6;铸坯质量:满足高级别石油管质量要求;化学成分:w[C]=±100×10-6;w[Al]=±100×10-6;w[Ca]/w[S]=1.0~4.0;w[Al]/w[N]≥2.0。     

高铁铝土矿含碳球团的直接还原熔分工艺

采用煤基直接还原熔分技术研究了高铁铝土矿含碳球团的还原熔分工艺,考察了直接还原熔分工艺对粒铁尺寸和粒铁收得率以及熔分渣中Al2O3品位的影响.结果表明:当球团碱度为1.0,还原-熔分温度为1 450℃,配碳比n(C)/n(O)为1.4,外配Ca F2质量分数为2.0%,还原-熔分时间为20 min时,粒铁尺寸最大(15.55 mm),粒铁收得率和熔分渣中的Al2O3品位最高,分别为95.67%和43.96%.高质量的粒铁具有较高的碳含量(w[C]=3.86%)和金属铁含量(w[Fe]=93.46%)以及锰含量(w[Mn]=1.63%),能够满足钢铁工业对铁水品质的要求,同时熔分渣的化学成分也达到了黏土砖熟料的工业指标.     

Nd_2O_3掺杂的HfO_2高k栅介质薄膜ALD制备及性能研究

采用原子层沉积技术(ALD)制备了Nd_2O_3掺杂的HfO_2高k栅介质薄膜(Hf-Nd-O),通过X射线光电子能谱(XPS)研究了薄膜中元素的成分、结合能及化学计量比,分析了Nd_2O_3掺杂后薄膜中氧空位浓度和界面层成分的变化;通过测量薄膜的光致发光(PL)图谱,比较了Nd_2O_3掺杂前后铪基薄膜中的氧空位浓度变化,分析了Nd_2O_3掺杂对HfO_2薄膜中氧空位浓度的影响;通过高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)研究了薄膜厚度及形态;制备了Pt/HfO_2(Hf-Nd-O)/IL/n-Si/AgMOS结构,应用半导体参数测试仪得到薄膜的电容-电压(C-V)和漏电流密度-电压(J-V)特性曲线。结果表明,Nd_2O_3掺入HfO_2薄膜后,整个铪基薄膜体系的氧空位减少,Hf-O键的结合能提高,Hf和O的原子比更接近理想的化学计量比(1∶2);在同样物理厚度与界面制备工艺条件下,Nd_2O_3的掺入使得MOS结构的饱和电容值提高,EOT降低,V_g=(V_(fb)+1)V时,Nd_2O_3掺杂的HfO_2薄膜的漏电流密度为8.7×10~(-3)A·cm~2,相比于纯HfO_2薄膜的3.5×10~(-2)A·cm~2有明显降低,电学性能整体得到提高。