无定形硅作为单晶硅的钝化剂

把氢化的无定形硅淀积在单晶硅的 p-n 结上,比起现代技术水平的热氧化物钝化剂的性能来,能使其漏电流减小两个数量级。     

用Kramers-Kronig关系计算SiO_2光学常数的研究

本文用170SX傅里叶变换红外光谱仪,根据K-K关系的积分形式,分析了SiO_2的光学常数,得到比较满意的结果。克服了由于反射谱在某些波段的急骤陡直下降而导致光学常数谱图的失真,并使计算时间缩短,测量谱图的速度提高近一倍。     

薄膜材料光学特性研究的椭偏光谱数据处理

椭偏光谱由于其独特性而广泛应用于薄膜材料的光学特性研究。文章综述了椭偏光谱数据处理中常用的物理模型,并对椭偏光谱的一般方法作了总结。     

杂质分布的红外光谱椭偏分析方法

在半导体工艺中,掺杂杂质类型、浓度及结深的改变都会引起不同频率的红外光谱,介绍了一种通过红外椭偏仪测量浅结杂质分布的方法。利用Drude方程将Si中不同掺杂与其引起的光学常量的变化对应起来,通过红外椭偏分量Ψ和Δ的测量及模型拟合来测定半导体中载流子的浓度分布。并建立高斯渐变层模型,即将离子注入退火后的非均匀掺杂层分成n小层,各层载流子浓度之间符合高斯分布,且每一层载流子浓度可以用Drude方程来描述。测量采用了可变角度的红外光谱椭偏仪,该测量方法具有非接触性、非破坏性的优点,测量快捷方便。     

电子束退火对无定形硅光学性质的影响

对沉积在硅单晶衬底上的溅射无定形硅薄膜进行电子束退火,由椭圆偏振光谱法测量样品的光学性质,结果表明,在适当的退火条件下,无定形硅的光学性质发生了明显的变化,由无定形态逐渐向晶态转变。     

降低抽气速率溅射无定形硅薄膜的电学和光学特性

用直流溅射淀积成了一系列无定形硅薄膜。我们找到了一个新的制备参数,即辅助真空泵的抽气速率,它对材料的电学特性有很大影响。在减小抽气速率下淀积的样品具有的电学特性对氢的存在极其敏感,加进相当少量的氢,其电导率和光导率可能增加几个数量级。     

氧离子注入硅SOI结构的椭偏谱研究

本文利用椭偏光谱法测量了能量为200keV、剂量为2×10~(18)cm~(-2)的~(16)O~+注入Si以及退火样品.应用多层介质膜模型和有效介质近似,分析了这些样品的SIMOX结构的各层厚度以及各层中的主要组份.提出了从椭偏谱粗略估算表层Si及埋层SiO_2厚度的简单方法.研究结果表明,这种条件下的O~+注入Si可以形成SIMOX结构,经高温退火后,表层Si是较完整的单晶层,埋层SiO_2基本没有Si聚积物.椭偏谱的结果与背散射、扩展电阻测量和红外吸收光谱等结果作了比较.     

GaN基多层结构椭偏测试模型优化和光谱研究

利用椭圆偏振测试仪,对n+AlGaN/n-AlGaN/超晶格(SL)/AlN/蓝宝石多层复杂结构的椭偏测试方法进行了研究,其中SL层为AlGaN/GaN多层量子阱结构,将其简化为单层处理。通过改变测试条件进行多次测量,分析了结构模型、算法模型及不同入射角度对测试结果的影响,得到了最优测试结构模型和算法模型:粗糙度层(有效介质近似EMA模型)/n+AlGaN(柯西Cauchy模型)/n-AlGaN(Cauchy)/SL(EMA)/AlN(Cauchy)/蓝宝石。选择55°为入射角,在300～800nm波长测试得到了各层膜厚和光学常数谱。结果表明,椭偏测试所得各层膜厚度与工艺给出数据相符,但SL层厚度相对而言有较大偏差,这与其结构复杂性有关,尚待进一步研究。各层折射率色散关系正常,n+AlGaN层折射率与n-AlGaN层折射率相比偏小,这与其较高浓度和较大损伤有关。     

硅粗糙表面的椭偏法研究和改进的OL模型

测量了研磨-退火硅样品的椭偏光谱,用OL模型和有效介质理论进行分析,发现椭偏谱的差分既不完全符合OL模型又不完全符合有效介质理论.我们发展了OL模型,把OL模型和有效介质理论结合起来,提出了一种改进的OL模型,特征上较好地与实验结果符合.     

脉冲反应磁控溅射氧化钒薄膜的光谱椭偏研究

采用脉冲直流反应磁控溅射技术在不同的占空比条件下制备了氧化钒薄膜.利用X射线光电子能谱仪测定了薄膜的组分,用光谱椭偏仪在300～850 nm的波长范围内对薄膜的光学性质进行了研究.实验结果表明降低占空比具有促进金属钒氧化的作用,而通过采用Tauc-Lorentz谐振子色散模型结合有效介质近似模型对椭偏参数ψ和△进行拟合,得到了较为理想的拟合结果.薄膜的复折射率和透过率均由椭偏拟合结果确定,结果发现占空比的下降,导致了可见光范围内薄膜折射率和消光系数的降低以及透过率的提高.     

椭偏仪测量吸收膜光学参数入射角的选择

本文介绍了利用双入射角法测量吸收薄膜的光学参数,适当地组合和选择入射角可提高测量的灵敏度。     

TiO2薄膜的宽光谱特性椭偏法研究

为了获得TiO2薄膜的光学常数,采用德国SENTECH生产的SE850宽光谱反射式光谱型椭偏仪,测量和分析了用光控自动真空镀膜机沉积在K9玻璃上的单层TiO2薄膜,得到了TiO2薄膜在300nm~2500nm宽谱上的光学常数曲线和薄膜厚度.根据TiO2的薄膜特性及成膜特点,考虑了表面粗糙层和界面层对薄膜性能的影响,建模时采用Cauchy指数模型和Tauc-Lorentz模型,对建立的各种模型测量得到的数据进行了分析和比较.结果表明,模型基底/Tauc-Lorentz模型/表面粗糙层可以得到最小的均方差为0.5544,得到的TiO2薄膜的厚度的测量值与TFCalc软件的计算值最接近.该研究结果对TiO2薄膜多层膜膜系设计和制备有参考价值.     

不同单晶硅衬底的多孔硅的拉曼和光致发光谱研究

用拉曼谱和光致发光谱研究了不同掺杂类型和掺杂浓度的单晶硅衬底上制备的多孔硅（ＰＳ）．根据拉曼谱估计了不同衬底ＰＳ的硅残留体的尺寸，结果与其它实验的结论相符．把由拉曼谱得到的ＰＳ尺寸和由光致发光谱得到的ＰＳ荧光峰能量相对比，发现单纯的量子限制模型不能统一解释不同衬底ＰＳ的光发射现象．     

不同单晶硅衬底的多孔硅的拉曼和致发光谱研究

用拉曼谱和光致发光谱研究了不同掺杂类型和掺杂浓度的单晶硅衬底上制备的多孔硅（PS）。根据拉曼谱估计了不同衬底PS的硅残留体的尺寸，结果与其它实验的结论相符。把由拉曼谱得到的PS尺寸和由光致发光谱得到的PS荧光峰能量相对比，发现单纯的量子限制模型不能统一解释不同衬底PS的光发射现象。     

基于Kramers-Kronig关系对薄膜材料光学特征的数值反演

依据试验测量得到特殊镀金聚酯薄膜反射率谱及光学常数,利用Kramers-Kronig(K-K)关系,数值反演了镀金聚酯薄膜反射系数、相位反射率和光学常数.在近红外波段,将理论反演与试验测量值进行比较.结果表明:利用K-K方法反演薄膜材料表面的光学特征光谱反射率和光学常数实部误差较小,其中相位反射率的绝对误差小于0.96°,相对误差平均值为0.083 1,但消光系数试验和反演数据误差较大.在缺乏试验测量条件或已知部分材料光学特征的条件下,开展具有薄膜、涂层目标光谱散射和辐射特性的研究工作,该反演方法是行之有效的.     

硅中离子注入层光学常数的振荡分布

<正> 椭圆偏光法结合阳极氧化剥层技术,测量得到磷注入硅临界剂量附近样品表层的表观光学常数n|~=n-ik,出现一个振荡型的深度分布.在关于离子注入层无序分布的公认结论的基础上,建立了k(x),n(x)同无序度分布D(x)之间的经验关系式,从而从定量上解释了n|~(x)的振荡.     

用椭圆偏振光谱法研究溅射无定形硅的光学性质

利用椭圆偏振光谱仪测定了无定形硅在可见光范围的光学常数.对不同工艺条件下由射频溅射制备的无定形硅样品进行测量,获得了n-λ、k-λ关系的数据,并由此计算出光学能隙、介电常数和反射率.文中还比较和讨论了本实验结果与别人用反射率法测得的蒸发制备无定形硅的结果.     

基于光谱椭偏术的Si球表面氧化层厚度测量

为改善X射线晶体密度法测得的阿伏伽德罗常数的标准不确定度,研制了一种基于光谱椭偏术和二维Si球扫描机构的Si球表面氧化层厚度自动扫描测量系统,用于测量直径约93.6 mm、质量约1 kg的单晶Si球表面氧化层平均厚度。用本文系统对标准Si球表面进行400点扫描测量实验,得到氧化层厚度分布,且测得其平均厚度为6.00（2...     

用椭偏法研究掺磷a-Si:H薄膜的光学特性

用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法制备了磷掺杂氢化非晶硅(a-Si∶H)薄膜.分别以50°和70°为入射角,测试了样品在300～1000nm波长的椭偏光谱,得到了其膜厚和光学常数谱(折射率和消光系数随波长变化谱),并应用Tauc作图法推算出了薄膜的光学带隙.