用光电流谱研究多孔硅微腔的光电特性

利用光电流谱对全硅基多孔硅微腔的吸收特性进行了研究 ,在光电流谱中观察到 λ1 =742 nm主峰 .同时也对多孔硅微腔的 PL 谱和单层多孔硅的光电流谱进行了测量 ,结合有效折射率方法和菲涅耳公式 ,对照 PL 谱和单层多孔硅的光电流谱 ,对常温下多孔硅微腔的光电流谱进行解释 .     

多孔硅秃腔微结构的AFM和SEM研究

多孔硅微腔是采用交替变化脉冲腐蚀电流密度的方法制成的多孔度周期性变化的多孔硅结构。用原子力显微镜（AFM）和扫描电子显微镜（SEM）对多孔硅微腔的侧向解理的截面进行了观测,得到了不同多孔层及其界面处的图像。微腔截面的扫描电镜图像清楚地显示出第Ⅱ型多孔硅微腔的“三明治”结构,即中心发光层被夹在两个Bragg反射镜之间,这些结果表明结合分子束外延技术和电化学腐蚀方法可以很容易得到多孔硅微腔。     

Si基复合衬底碲镉汞液相外延技术的研究

文章报道了采用Si基复合衬底,利用液相外延方法成功进行中波碲镉汞薄膜生长的情况,并且采用X光双晶衍射、X光形貌、红外付立叶光谱仪等手段对碲镉汞薄膜进行了表征。Si基复合衬底碲镉汞外延膜晶体结构为单晶,并且它的双晶衍射半峰值接近国外同类产品的先进水平。     

Flat GaN epitaxial layers grown on Si(111) by metalorganic vapor phase epitaxy using step-graded AlGaN intermediate layers

In this work, we report on the growth by metalorganic vapor phase epitaxy (MOVPE) of GaN layers on AlN/Si(111) templates with step-graded AlGaN intermediate layers. First, we will discuss the optimization of the AlN/Si(111) templates and then we will discuss the incorporation of step-graded AlGaN intermediate layers. It is found that the growth stress in GaN on high-temperature (HT) AlN/Si(111) templates is compressive, although, due to relaxation, the stress we have measured is much lower than the theoretical value. In order to prevent the stress relaxation, step-graded AlGaN layers are introduced and a crack-free GaN epitaxial layer of thickness >1 μm is demonstrated. Under optimized growth conditions, the total layer stack, exceeding 2 μm in total, is kept under compressive stress, and the radius of the convex wafer bowing is as large as 119 m. The crystalline quality of the GaN layers is examined by high-resolution x-ray diffraction (HR-XRD), and the full-width-at-half maximums (FWHMs) of the x-ray rocking curve (0002) ω-scan and (−1015) ω-scan are 790 arc sec and 730 arc sec, respectively. It is found by cross-sectional transmission electron microscopy (TEM) that the step-graded AlGaN layers terminate or bend the dislocations at the interfaces.     

硅微传感器的热挠曲及谐振频率的计算

分析了硅微机械谐振式传感器在热激励下的挠曲及谐振频率变化 ,建立了相应的数学模型 ,并对热挠曲灵敏度进行了优化设计。同时通过算例和测试数据的对比 ,验证了谐振频率计算模型的正确性。     

用于微波/射频集成电路的一种新型低损耗介质——多孔硅及氧化多孔硅厚膜

提出在单片微波集成电路(MMIC)中用多孔硅/氧化多孔硅厚膜作微波无源器件的低损耗介质膜.研究了厚度为70μm的多孔硅/氧化多孔硅厚膜在低阻硅衬底上的形成,这层厚膜增加了衬底的电阻率,减少了微波的有效介质损耗.通过测量在低阻硅衬底上形成的氧化多孔硅厚膜上的共平面波导的微波特性,证明了在低阻硅衬底上用厚膜氧化多孔硅可以提高共平面传输线(CPW)的微波特性.     

Shallow trench isolation based on selective formation of oxidized porous silicon

We have studied the porous silicon (PS) formation dependence on the substrate doping concentration as a selective tool to form locally oxidized regions in silicon wafers. This approach could be used for electrical isolation in CMOS circuits as a promising alternative to the shallow trench isolation STI process which begins to show some limitations (voiding and dishing) for the most advanced technologies.     

Si衬底上无坑洞3C-SiC的外延生长研究

在冷壁式不锈钢超高真空系统上 ,利用低压化学气相淀积 (LPCVD)方法在直径为 5 0 mm的单晶 Si(1 0 0 )和 Si(1 1 1 )晶向衬底上生长出了高取向无坑洞的晶态立方相碳化硅 (3 C-Si C)外延材料 ,利用反射高能电子衍射 (RHEED)和扫描电镜 (SEM)技术详细研究了 Si衬底的碳化过程、碳化层的表面形貌及缺陷结构 ,获得了界面平整光滑、没有空洞形成的 3 C-Si C外延材料 ,并采用 X-射线衍射 (XRD)、双晶 X-射线衍射 (DXRD)和霍尔(Hall)测试等技术研究了外延材料的结构和电学特性     

硅发光研究进展

硅是间接带隙半导体, 不能有效地发光.量子理论、超晶格理论和纳米技术的发展,给硅基发光研究提供了理论的和技术的支撑.研究者通过不同的途径去实现硅的有效发光:多孔硅、纳米硅、Si/SiO2超晶格、计算化设计与硅晶格匹配的直接带隙半导体.文章报道了这些方面的最新研究进展.     

纳米硅颗粒在多孔氧化铝中的光致荧光特性

采用阳极氧化方法制备了多孔硅（Ps）,经过超声波充分粉碎PS层得到分散的si纳米颗粒（n-Si）,利用高速离心旋转方法将n-si镶嵌到多孔氧化铝（Al2O3）模板中,得到nSi／Al2O3。复合体系。研究了PS、分散的n-Si和n-Si／Al2O3。的荧光（PL）光谱性质,观察到n-Si极强的蓝紫光发射。结果表明,在Al2O3模板中的n-Si,比起PS和丙酮中的发光峰值波长向短波方向“蓝移”,而且半峰全宽（FWHM）也相对变窄。实验现象表明,量子限制效应（QCE）对样品的PL性质有苇要作用,并用QCE对样品的发光“蓝移”现象进行了解释。     

用于制备SOI材料的基于硅片键合和双层多孔硅剥离的薄外延硅膜转移技术

采用在阳极化反应时改变电流强度的办法 ,在高掺杂的 P型硅 (111)衬底上制备了具有不同多孔度的双层结构多孔硅层 .用超高真空电子束蒸发技术在多孔硅表面外延生长了一层高质量的单晶硅膜 .在室温下 ,该外延硅片同另一生长有热二氧化硅的硅片键合在一起 ,在随后的热处理过程中 ,键合对可在多孔硅处裂开 ,从而使外延的单晶硅膜转移到具有二氧化硅的衬底上以形成 SOI结构 .扫描电镜、剖面投射电镜、扩展电阻和霍尔测试表明 SOI样品具有较好的结构和电学性能     

氢与氧及氮钝化对多孔硅光致发光的影响

对多孔硅在NH3和O2中进行后处理的结果表明,SiH(O3),SiH(SiO2）,SiH2(O2),Si(NH)2和Si3N4结构的产生是实验中多孔硅稳定性提高的原因。     

多孔硅M/PS结的研究

对不同金属形成的M／PS／Si/Al结构样品进行测试,发现其I－V特性曲线具有相似的形状,区别仅在于高偏压下的串连电阻不同,通过进行表面态对M／PS影响的分析可知M／PS具有欧姆行为特性。     

电化学脉冲腐蚀法制备窄峰发射的多孔硅微腔

用电化学脉冲腐蚀方法制备了多孔硅微腔 ,讨论了脉冲电化学腐蚀的参数——周期、占空比对多孔硅多层膜制备的影响 ,并用了以 HF酸扩散为基础的多孔硅动态腐蚀机理对实验结果进行解释 ,认为在用电化学脉冲腐蚀法制备多孔硅微腔的过程中 ,不但要考虑到 HF酸对硅的纵向电流腐蚀 ,也要考虑到 HF酸对多孔硅硅柱的横向浸泡腐蚀 .可通过选取合适的周期、占空比 ,使二者对多孔硅的作用达到适中 ,以制备出高质量的多孔硅多层膜和微腔 .并用正交实验法优化了制备多孔硅微腔的参数 ,根据优化的实验参数 ,制备出了发光峰半峰宽为 6 nm的多孔硅微腔     

光照对多孔硅生成的影响

研究了多孔硅制备过程中光照对孔隙率大小的影响。实验结果表明 ,在不同的光照度下孔隙率会出现一极大值。从光化学过程对这一结果进行了理论分析。     

用氧化多孔硅作牺牲层制备硅基电容式微传声器

提出了一种新的工艺方法制备硅基电容式微传声器.用氧化多孔硅作牺牲层制备空气隙,用约15μm厚的浓硼掺杂硅作为微传声器的刚性背极板.采用该方法制备的微传声器,在50 0 Hz至11k Hz的工作频率下,灵敏度范围为-55d B(1.78m V/Pa)到-4 5d B(5.6m V/Pa) ,随着频率的升高,灵敏度呈上升趋势,截止频率超过2 0 k Hz     

用氧化多孔硅作牺牲层制备硅基电容式微传声器

提出了一种新的工艺方法制备硅基电容式微传声器.用氧化多孔硅作牺牲层制备空气隙,用约15μm厚的浓硼掺杂硅作为微传声器的刚性背极板.采用该方法制备的微传声器,在500Hz至11kHz的工作频率下,灵敏度范围为-55dB(1.78mV/Pa)到-45dB(5.6mV/Pa),随着频率的升高,灵敏度呈上升趋势,截止频率超过20kHz.     

退火时间对SiC热解法制备石墨烯薄膜的影响

利用水平热壁式CVD外延炉开展了SiC热分解法制备石墨烯薄膜的实验,主要研究了不同的真空热处理时间对石墨烯薄膜生长的影响。SiC衬底的氢气在线刻蚀处理和热分解在同一炉次进行,高温时反应室释放出之前吸附的氢气不能有效地被分子泵抽除,SiC衬底的有效碳化时间有限,实验发现热处理时间超过30min之后,石墨烯层数并无明显变化。进一步加长热处理时间,石墨烯样品中出现局部氢插入层。