MeV Si~+注入SI-GaAs的激活能研究

报导不同注量下MeV硅离子注入半绝缘砷化镓衬底的激活能,随注量增加激活能增大。对相同注入条件分别经一步或两步快退火处理样品的电特性进行了比较,认为MeV硅离子注入砷化镓衬底的退火行为可以分为损伤恢复和杂质激活两步,其杂质激活与点缺陷的运动有关。从能量角度分析了两步快退火优于一步快退火的原因。     

离子注入高频高速GaAs集成电路技术

本文评述了n型掺杂的GaAs离子注入技术,重点是器件的应用,讨论了半绝缘GaAs衬底的选择和注入后的退火技术。描述了一种用于高频高速器件的重复性极好、成本低的离子注入加工技术。讨论了这种加工技术向高速GaAs数字集成电路和单片微波集成电路方面的发展情况,并着重介绍最终能生产大规模集成电路的小功率电路的设计思想。     

半绝缘GaAs中Mg~++P~+双注入研究

本文对Mg~+和P~+双离子注入半绝缘GaAs的行为进行了研究.发现不论是常规热退火还是快速热退火,共P~+注入都能有效地提高注入Mg杂质的电激活率,其效果优于共As~+注入,共P~+注入的最佳条件是其剂量与Mg~+离子剂量相同,电化学C—V测量表明,双注入样品中空穴分布与理论计算值接近,而单注入样品中则发生严重偏离,快速热退火较常规热退火更有利于消除注入损伤.     

离子注入条件对GaAsMESFET性能的影响

本文计算了注入条件对GaAsMESFET的影响,并报道了最终可得到的器件性能。将Si、Se和Be离子注入GaAs中,就其分布的大量研究结果引进GaAsMEsFET枝术的综合工艺和器件模型中。研究了注入能量对跨导的影响,注入分布和杂质对低栅偏置跨导的影响和退火期间杂质扩散,包封层厚度和栅槽深度对阈值电压均匀性的影响,以及采用Si_3N_4和SiO_2包封注入,受撞原子对阈值电压的影响。     

激光在半导体学科中的应用(摘要)

自从1976年国外使用激光对离子注入半导体进行激光退火取得成功以来,它已经成为应用半导体研究中最引人注目的一项课题。半导体的激光处理有以下特点:可以对离子注入后的半导体损伤得到完全恢复而不损伤衬底材料的效果。还可以利用聚焦的激光来扫描,对注入层局部选择退火,这样可大大提高集成电路的密集度。同时在消除损伤,离子注入的电激活率方面都比普通热处理方法好得多。我们于1978年在国内首先研究半导体离子注入激光退火成功,随后在GaAs 材料合金化(欧姆接触)、无定形硅的激光外延再生长,激光幅照太阳能电池提高转换效率、激光处理记忆元件(磁泡)等方面都取得了一定的结果。本文提出激光处理的实验方法、实验结果,以及探讨半导体激光处理引起无定形层再结晶、激光退火层的性质(如晶体缺陷,表面容貌、杂质分布、杂质原子晶格位置、激光退火层电性能)及器件应用等方面的问题。     

在Si~ 离子注入GaAs的N~ 层上制作欧姆接触的研究

近几年来,用离子注入的方法,直接在半绝缘GaAs衬底上注入Se、S、Si Te等施主型掺杂剂形成N型有源层,用以制造GaAs MES FET和GaAs集成电路的发展异常迅速。这不仅仅是因为离子注入工艺操作简单、可控性好,大面积均匀,无内界面等优点,更重要的是,它具有类似于硅工艺的平面型结构和大大地降低了成本。要使GaAs器件及其集成电路的应用象Si那样广泛和普及,必须具备廉价的GaAs材料和类似于硅平面工艺那样简便而成熟的制造技术。显然,半绝缘的GaAs衬底和离子注入技术则是实现这一目标的有效途径。然而,由于离子注入固有的特点,相对说来,要求半绝缘GaAs衬底必须具有1) 良好的热稳定性,在850℃以上,恒温1小时,其半绝缘性能保持不变。2) 低的掺Cr浓度,最好是不掺Cr的高纯衬底。3) 晶格比较完美、缺陷密度小于     

AlGaN-GaN和GaN上的低能Si离子注入工艺

阐述GaN注入掺杂的激活退火一直受到GaN高温分解现象的制约，高温退火的目的是恢复注入造成的晶格损伤，激活注入的原子替代晶格原子。由于在注入过程中提高衬底温度已被证明可有效减少晶格损伤并有助于提高其他半导体材料的激活效率，探讨将这种方法应用于AlGaN/GaN和GaN中的Si离子注入。仿真和实验在Al0.25Ga0.75N/GaN和GaN样品结构中，进行Si离子注入，分析实验结果。     

SI GaAS中S~+注入的电学特性

本文研究了经常规热退火和快速热退火后SIGaAs中S~+注入的电学特性.热退火后,GaAs中注入S~+的快扩散和再分布不决定于S~+或砷空位V_(AS)的扩散而决定于离子注入增强扩散.使用快速热退火方法能抑制注入S~+在GaAs中的增强扩散,明显减小S~+的再分布,可以获得适合于制造GaAs MESFET器件的薄有源层.     

GaAs单片电路的一些设计考虑

<正> 一、引言半绝缘 GaAs 是一种低损耗,高介电常数、适合于微波集成电路使用的介质材料,例如用做微带衬底。这些性质与 GaAs MESFET 器件优良的微波性能相结合,不管是模拟器件、还是高速开关,都第一次真正单片地找到解决微波集成电路的方法。所谓单片,指的是一种方法,在这种方法中,把所有的有源和无源电路元件以及连线都通过一定的淀积方法,例如外延生长、离子注入、溅射、蒸发以及其他方法加工在 GaAs 半绝缘衬底的本体或表面上。     

SiO_2窗口MBE的GaAs选区外延

半导体薄膜的选区外延具有实现二维或三维集成电路器件的潜力。用绝缘材料窗口进行选区外延,可以在分隔的平面几何图形内制做器件,这引起人们更大的兴趣。由于 MBE 在各种外延方法中独具几个特别的优点,因而近年来人们非常重视用这种技术制做光电子集成电路。实验证明,外延 GaAs 是可以通过非常狭窄的 SiO_2窗口生长在(100)GaAs 衬底上的。实验选用 Cr 掺杂半绝缘的和 Si 掺杂 n~+型的两种(100)GaAs 作衬底。衬底首先用标准方     

Ge/Si(001)多层纳米岛材料的快速热退火特性

通过X射线双晶衍射、光致发光谱等手段,系统研究了Ge/Si(001)多层纳米岛材料的快速热退火特性.研究表明:退火过程中纳米岛区的Ge/Si原子互扩散作用比浸润层区强烈;并且随着退火时间增加,这种互扩散作用加大,晶体质量下降,影响材料性能.而在800℃退火12s,材料保持了较小的Ge/Si原子互扩散水平和较高的晶体质量,并且经硼离子注入后的样品在这一条件退火后,超过50%的杂质原子可被激活.     

Ge/Si(001)多层纳米岛材料的快速热退火特性

通过X射线双晶衍射、光致发光谱等手段,系统研究了Ge/Si(001)多层纳米岛材料的快速热退火特性.研究表明:退火过程中纳米岛区的Ge/Si原子互扩散作用比浸润层区强烈;并且随着退火时间增加,这种互扩散作用加大,晶体质量下降,影响材料性能.而在800℃退火12s,材料保持了较小的Ge/Si原子互扩散水平和较高的晶体质量,并且经硼离子注入后的样品在这一条件退火后,超过50%的杂质原子可被激活.     

Ge/Si(001)多层纳米岛材料的快速热退火特性

通过X射线双晶衍射、光致发光谱等手段，系统研究了Ge/Si(001)多层纳米岛材料的快速热退火特性. 研究表明：退火过程中纳米岛区的Ge/Si原子互扩散作用比浸润层区强烈；并且随着退火时间增加，这种互扩散作用加大，晶体质量下降，影响材料性能. 而在800℃退火12s，材料保持了较小的Ge/Si原子互扩散水平和较高的晶体质量，并且经硼离子注入后的样品在这一条件退火后，超过50%的杂质原子可被激活.     

在退火过程中离子注入杂质再分布的二维精确解析模型

<正> 一、引言 离子注入是大规模集成电路制造中的重要工艺,离子注入及其热退火过程中杂质再分布的模拟,对集成电路的设计和制造有很大指导意义。随着集成电路工艺的不断发展,器件尺寸越来越小,已出现了亚微米器件。因此,一维模型已不能很好描述热退火后离子注入杂质的分布,国外已大量应用二维、三维模型来描述。本文在二维离子注入模拟器FUTIS描述的注入杂质分布基础上,导出了在热退火过程中注入杂质再分布的二维解析解。     

InP和GaAs中的Mg~+离子注入

本文研究了Mg~+离子注入InP和GaAs中的电学性能和辐射损伤行为.范德堡霍尔方法测量和电化学C-V测量均表明,快速热退火方法优于常规热退火方法,共P~+注入结合快速热退火方法能进一步减小注入Mg杂质的再分布,使电激活率大大提高。卢瑟福沟道分析则表明,相同注入条件下,InP中的辐射损伤较GaAs中大得多,大剂量注入损伤经热退火难于完全消除.     

离子注入法Mn掺杂InAs/GaAs量子点的光磁性质

用离子注入法对InAs/GaAs量子点掺杂Mn离子,量子点样品经过快速退火处理后同时具有低温铁磁性和发光性能.注Mn量子点发光峰在退火后蓝移,在较高注入剂量的样品中这种由于互扩散带来的蓝移受到抑制,认为这与样品中的缺陷以及Mn聚集在量子点周围减小量子点所受的应力,同时形成的团簇阻碍了界面上原子的互扩散作用有关.Mn在盖层中形成了GaMnAs和小的Mn颗粒,表现出较好的低温铁磁性.     

离子注入法Mn掺杂InAs/GaAs量子点的光磁性质

用离子注入法对InAs/GaAs量子点掺杂Mn离子,量子点样品经过快速退火处理后同时具有低温铁磁性和发光性能.注Mn量子点发光峰在退火后蓝移,在较高注入剂量的样品中这种由于互扩散带来的蓝移受到抑制,认为这与样品中的缺陷以及Mn聚集在量子点周围减小量子点所受的应力,同时形成的团簇阻碍了界面上原子的互扩散作用有关.Mn在盖层中形成了GaMnAs和小的Mn颗粒,表现出较好的低温铁磁性.     

GaAsMESFET的阈值电压和位错间的微观关系对退火方法的依赖性

研究了位错对液封直拉法(LEC)生长的非掺杂半绝缘(SI)GaAs衬底上MESFET阈值电压(V_(th))的影响及其对注入后退火的依赖性。用低As压退火,位错团周围大约70μm半径内V_(th)向负漂移,而V_(th)不受弧立位错的影响。用AsH_3在As过压下退火,或用等离子体CVD SiN_x做包封层退火,位错团不影响V_(th)。我们的结果表明,在位错团周围形成As_(Ga)反位缺陷的聚集。     

SIMOX上外延层的TEM研究

氧注入隔离(SIMOX:Separation by IMplanted OXygen)是绝缘层上形成单晶硅(SOI:Silicon onInsulator)结构的最有前途的技术。制备工艺简单,可获得绝缘层上高质量的单晶硅膜。由于SIMOX衬底与体材料硅相比有许多潜在的优点,如有较高的开关速度、较强的抗辐照能力和避免闭锁效应等,正受到人们越来越多的关注。SIMOX衬底上分子束外延生长GaAs或Si/Ge_(0.5)Si_(0.5)应变层超晶格薄膜,具有异质外延材料和SIMOX的全部优点。可把GaAs光电器件和硅集成电路集成在一块芯片上。SIMOX中氧化物埋层由氧离子注入单晶硅形成,注入能量为200kev,剂量为1.8×10~_(18)/cm~2。注入后试样在1300C干氮气氛中退火6小时,然后在SIMOX     

半绝缘非掺GaAs材料制备的MESFETs背栅效应

设计了一套适用于二种工艺(离子注入隔离工艺和半绝缘衬底自隔离工艺)的背栅效应测试版图,用选择离子注入形成有源层和欧姆接触区,在非掺杂的半绝缘GaAs衬底上制备GaAs MESFETs器件。研究了这二种不同工艺制备的MESFETs器件的背栅效应以及不同距离背栅电极的背栅效应大小。结果表明,采用离子注入隔离工艺制备的MESFETs器件的背栅效应要比采用半绝缘衬底自隔离工艺制备MESFETs器件的背栅效应小,背栅效应的大小与距离近似成反比,采用隔离注入的背栅阈值电压随距离变化的趋势比采用衬底自隔离的更大。