大马士革铜互连线织构的研究

采用EBSD研究了不同线宽和退火前后Cu互连线的织构和晶界特征分布.Cu互连线均具有多重织构,其中(111)织构强度最高.沉积态样品在室温下发生了自退火现象,并出现了一些异常长大的晶粒.随高宽比降低和退火处理,Cu互连线晶粒尺寸变大,(111)织构得到加强,而具有较低应变程度的织构与(111)织构强度的比例下降.沉积态样品出现了(111)<112>和(111)<231>织构组分.退火后,出现了(111)<110>组分,而且(111)<112>和(111)<231>组分得到增强.Cu互连线以大角度晶界为主,其中具有55°～60°错配角的晶界和∑3晶界比例最高,35°～40°的错配角和∑9晶界次之.随高宽比增加和退火处理,∑3晶界比例逐渐升高,∑9晶界比例下降.     

大马士革铜互连线织构的研究

采用EBSD研究了不同线宽和退火前后Cu互连线的织构和晶界特征分布.Cu互连线均具有多重织构,其中(111)织构强度最高.沉积态样品在室温下发生了自退火现象,并出现了一些异常长大的晶粒.随高宽比降低和退火处理,Cu互连线晶粒尺寸变大,(111)织构得到加强,而具有较低应变程度的织构与(111)织构强度的比例下降.沉积态样品出现了(111)<112>和(111)<231>织构组分.退火后,出现了(111)<110>组分,而且(111)<112>和(111)<231>组分得到增强.Cu互连线以大角度晶界为主,其中具有55°～60°错配角的晶界和∑3晶界比例最高,35°～40°的错配角和∑9晶界次之.随高宽比增加和退火处理,∑3晶界比例逐渐升高,∑9晶界比例下降.     

多晶硅纳米薄膜晶界隧道压阻效应

实验表明重掺杂情况下多晶硅纳米薄膜的应变因子比相同浓度单晶硅的大,且随晶粒尺度减小而增大。为使这种特性在压阻器件中得到合理应用,在分析多晶硅能带结构的基础上,阐明了这种特性根源在于流过晶界的隧道电流随应变而变化引起的隧道压阻效应,给出了晶界压阻系数的计算方法,并从理论上解释了多晶硅纳米薄膜压阻特性的实验现象。     

单栅和双栅多晶硅薄膜晶体管的二维器件仿真

二维器件仿真是揭示半导体器件物理机理的有效途径.首先利用二维器件仿真工具构建单栅和双栅多晶硅薄膜晶体管(TFT),并完整地考虑晶界陷阱态的分布规律,即指数分布的带尾态和禁带中央高斯分布的深能态.同时,改变晶界陷阱密度、多晶硅薄膜厚度、温度等条件,以及考虑翘曲(kink)效应,仿真单栅和双栅器件的电流-电压(I-V)特性,分析物理规律,建立对多晶硅TFT器件物理特性的进一步理解.     

MIC薄膜多晶硅材料的动态镍吸除技术基本机理及其应用

首先阐述了MIC薄膜多晶硅材料动态镍吸杂技术的基本机理和主要工艺过程,然后以多晶硅薄膜晶体管(poly-Si TFT)为例研究了动态吸杂技术的应用.在研究金属诱导晶化多晶硅材料(MIC poly-Si)和以之为有源层的poly-Si TFT的过程中,发现在MIC多晶硅薄膜中含有部分残余的镍成份.而大部分存在于对撞晶界的残余镍成份会造成大量的缺陷,这将导致TFT器件性能乃至整个系统的稳定性和可靠性的降低.为了改善MIC薄膜及器件质量,我们采用磷硅玻璃(PSG)动态镍吸杂技术,有效地吸除镍,降低多晶硅中镍的残留量,改善对撞晶界的缺陷密度,降低用之制备TFT的漏电流.该技术工艺过程简单,处理成本低,适合于大批量的工业化生产,有望成为制备高稳定性微电子器件与电路系统的必需工艺技术.     

MIC薄膜多晶硅材料的动态镍吸除技术基本机理及其应用

首先阐述了MIC薄膜多晶硅材料动态镍吸杂技术的基本机理和主要工艺过程,然后以多晶硅薄膜晶体管(poly-Si TFT)为例研究了动态吸杂技术的应用.在研究金属诱导晶化多晶硅材料(MIC poly-Si)和以之为有源层的poly-Si TFT的过程中,发现在MIC多晶硅薄膜中含有部分残余的镍成份.而大部分存在于对撞晶界的残余镍成份会造成大量的缺陷,这将导致TFT器件性能乃至整个系统的稳定性和可靠性的降低.为了改善MIC薄膜及器件质量,我们采用磷硅玻璃(PSG)动态镍吸杂技术,有效地吸除镍,降低多晶硅中镍的残留量,改善对撞晶界的缺陷密度,降低用之制备TFT的漏电流.该技术工艺过程简单,处理成本低,适合于大批量的工业化生产,有望成为制备高稳定性微电子器件与电路系统的必需工艺技术.     

用微波等离子体化学气相沉积法低温生长织构多晶硅薄膜

本文报道用微波等离子体沉积／原子氢处理交互进行方法低温制备多晶硅（ｐｏｌｙ－Ｓｉ）薄膜及其结构特征和光电特性．Ｘ光衍射（ＸＲＤ）、透射电镜（ＴＥＭ）、光吸收、光电导等测量分析表明，柱状晶粒分布致密，呈现良好的（２２０）择优取向生长．锐利的光吸收边意味着样品中有很低的带尾态密度，光吸收过程主要由晶粒中电子的带间跃迁所支配．小的光电导激活能说明晶界缺陷密度低，晶界势垒小．所有这些都是由于在薄膜生长过程中引入了氢等离子体的周期性原位处理，不仅抑制了非晶态相的形成、促进了晶粒的生长及织构构造的形成     

多晶硅隧道压阻模型*

基于陷阱模型,分析了多晶硅能带结构和导电机理,给出了解释隧道压阻效应的等效电路,说明了构成多晶硅压阻效应的内在因素以及隧道压阻效应在其中的作用。综合晶界区域和晶粒中性区两方面压阻效应建立了新的压阻模型——隧道压阻模型。结果表明,掺杂浓度在1020cm-3以上,复合晶界的压阻系数不但大于晶粒中性区的压阻系数,而且随掺杂浓度增加而增大,从而揭示了多晶硅纳米薄膜在重掺杂情况下出现应变因子随掺杂浓增加而增大的重要实验现象的内在机理。     

多晶硅薄膜晶体管中的晶粒间界电荷分享效应

通过对晶粒间界两侧耗尽区建立准二维模型,研究晶粒间界电荷分享效应对多晶硅薄膜晶体管阈值电压的影响.研究表明,考虑了晶粒间界电荷分享效应的阈值电压将变小,其中晶粒尺寸对阈值电压的影响最大.在此基础上,建立了多晶硅薄膜晶体管的阈值电压解析模型.     

N18锆合金再加工组织的EBSD分析

采用电子背散射衍射（EBSD）技术,对N18锆合金在780℃下沿原板材横向热轧、冷轧及再结晶退火过程中的晶粒组织、晶界特征及织构进行了测试和分析。结果表明：N18锆合金板材在热轧、冷轧后为长条状形变晶粒和一些细小动态再结晶晶粒,并出现大量的小角度晶界,交叉轧制织构基本上保持了原板材的织构特点,只是基面织构有所增强。580℃,3 h退火后出现大量再结晶晶粒,并且大角度晶界增加,其基面织构有所下降,但依然占据主导地位。     

一类新型的薄膜多晶硅材料与器件的制备方法及其研究现状

本文介绍一类新型的薄膜多晶硅材料及器件的制备方法－后续退火方法并对其研究现状进行评述。对制备过程中初始材料的沉积条件，后续退火条件、以及后氢化处理等诸多环节对薄膜多晶硅材料的性能的影响进行了讨论。最后介绍了用后续退火方法制备薄膜多晶硅太阳电池及多晶硅薄膜场效应管的研究结果。     

激光再结晶多晶硅中缺陷的TEM观察

近年来在<100>硅单晶上热生长厚度约为1微米的二氧化硅绝缘层,然后在其上低压化学汽相沉积厚度为0.5微米的多晶硅膜,经连续Ar~+激光再结晶,使多晶硅晶粒长大,晶粒尺寸从原来的0.03微米增大到10微米以上,甚至成为局部的单晶。这种SOI工艺可用于制造具有很高速度的集成电路,已引起各国有关学者的重视。用再结晶多晶硅制备增强型N构道MOSFET,由于沟道长度比晶粒尺寸大,实际得到的FET的沟道是跨晶界的,大量的晶界、晶粒上缺陷的存在,使有效的电子迁移率降低,影响电性能的提高。     

TA17钛合金板材对接焊缝显微组织表征研究

利用电子背散射衍射(EBSD)取向成像技术,对TA17钛合金板材对接焊缝的显微组织、晶界特征和晶体学取向进行表征研究。结果表明其母材呈典型的轧制变形组织,且由α相和少量晶间分布的β相组成,大部分为小角度晶界,为基面织构。热影响区晶粒呈梯度长大分布。在焊接热传导下,热影响区晶粒得到回复和长大,大角度晶界逐渐增多。其织构继承了母材织构的特点,只是织构密度有所减弱。熔区为粗大的α'马氏体相交织成的网篮状组织,大部分为大角度晶界,织构比较漫散。     

TA17钛合金板材对接焊缝显微组织表征研究

利用电子背散射衍射（EBSD）取向成像技术,对TA17钛合金板材对接焊缝的显微组织、晶界特征和晶体学取向进行表征研究。结果表明其母材呈典型的轧制变形组织,且由α相和少量晶间分布的β相组成,大部分为小角度晶界,为基面织构。热影响区晶粒呈梯度长大分布。在焊接热传导下,热影响区晶粒得到回复和长大,大角度晶界逐渐增多。其织构继承了母材织构的特点,只是织构密度有所减弱。熔区为粗大的α＇马氏体相交织成的网篮状组织,大部分为大角度晶界,织构比较漫散。     

材料制备工艺

0206055淀积在硅片上起杂质吸除用的多晶硅的研究[刊]/闵靖//功能材料与器件学报.—2001,7(4).—401～404(C)在器件的高温工艺过程中多晶硅再结晶,晶粒不断地长大,多晶硅层厚因高温氧化而减薄直到完全耗尽。在多晶硅层完全去除后在硅讨底中诱生出高密度的氧化层错起吸除中心作用。多晶硅能促进硅片内的     

应用背散射电子衍射测定Ni3Al金属间化合物的晶界特征分布

晶粒大小和晶粒取向(材料的织构)对多晶材料的性能有重要影响.除上述组织因素以外,晶界特征分布也是影响材料性能的重要组织参数.所谓晶界特征分布是描述材料中晶界结构类型及各种结构类型晶界出现的频率[1].人们以往对单个晶界的结构和特性有较多的研究,而对多晶材料中晶界特征分布及其材料性能的影响认识不够.原因之一是受晶界特征参数测试手段的限制.近年来,背散射电子衍射技术的商业化,为快捷方便地测定材料的晶界特征分布提供了强有力的实验手段.人们可以通过一定的材料加工工艺来控制材料的晶界特征分布,从而达到改善材料性能的目的.这对于易发生沿晶断裂和破坏的工程材料有重要的现实意义.本文报道应用背散射电子衍射技术对金属间化合物Ni3Al单晶材料经冷轧和再结晶退火处理后晶界特征分布测定的初步结果,并就实验结果和Ni3Al室温沿晶脆断现象进行一些讨论.     

氢化非晶硅液相激光结晶

用低速扫描对a-Si:H进行激光结晶,适当调整扫描速度、激光功率和光斑内能量分布,可以得到液相激光结晶(LP-LCR),晶粒尺寸可达20～30μm.重叠扫描可获得大面积的大晶粒多晶硅膜,有可能为器件制备提供一种薄膜材料.     

热丝化学气相沉积制备多晶硅薄膜的研究

采用热丝化学气相沉积技术制备了多晶硅薄膜。利用Raman、XRD、SEM等检测手段,系统研究了沉积气压、衬底温度、衬底与热丝间距离、衬底种类等实验参数对多晶硅薄膜晶态比、晶面择优取向、晶粒尺寸的影响。得出优化条件:沉积气压42 Pa,衬底温度250℃,衬底与热丝间距离48 mm,在玻璃衬底上制备出晶态比Xc>90%,择优取向为(111),横向晶粒尺寸为200~500 nm,纵向晶粒尺寸为30 nm左右的优质多晶硅薄膜。     

多晶硅电学特性研究之Ⅲ:多晶硅晶粒边界中氧的作用

轻掺杂多晶硅的低温退火特性揭示了来自二氧化硅层中的氧对多晶硅电学行为有重要影响。本文从实验上进一步证实了氧在多晶硅晶界引入可变的载流子俘获能态,定性分析了氧俘获态随处理温度和时间的变化关系;论证了在杂质分凝效应中起主要作用的是氧俘获态,实际分凝效果比理论值和表观测量值小得多。文章对多晶硅晶界的某些性质提出了新的看法,指出晶界俘获态密度并不完全是多晶硅自身固有的和具有固定不变的数量,氧在晶界引入的可变俘获态是决定轻掺杂多晶硅电导能力的主要因素,氧在晶界可能只引入电子俘获态。这个物理模型能够合理解释轻掺杂多晶硅许多不同于重掺杂多晶硅的电学行为。     

EBSD技术在第二代高温超导涂层导体研究中的应用

本文利用EBSD技术研究涂层导体用的第二代高温超导镍钨合金基带的显微组织、平均晶粒尺寸、各织构组分含量、取向差分布和特殊晶界(CSL)等.并通过EBSD技术获得缓冲层的显微组织、旋转立方织构含量.