LPCVD多晶硅:原位磷掺杂和未掺杂膜的生长及物理性质

在这个面向应用的研究中,我们在从560℃到640℃温度范围内进行了磷掺杂LPCVD多晶硅膜试验,并把其结果与以前由未掺杂多晶硅膜得到的结果进行了比较。使用了X射线衍射、透射电镜、扫描电镜、喇曼散射与弹性光散射、光吸收与反射以及其他技术,来获取下述特性:晶粒尺寸、结构、结构的完整性、形变、折射指数、表面平整度和电导率等。我们发现,要获得质量最好的磷掺杂膜,必须在非晶状态(即温度不超过57o℃)下淀积;质量稍次,但对于不太关键的应用场合可以接受的膜,在580℃≤T_d(?)620℃范围内淀积。我们认为,在T_d(?)620℃淀积的膜,其质量是很差的。     

SiO_2:Sm玻璃掺Al后的荧光增强

掺杂 Al 的 SiO_2:Sm 荧光体用醇盐法制备,它从硅的乙醇盐和金属硝酸盐在低温下水解开始,注意尽量减少杂质的污染。Al 离子加入到 SiO_2:Sm 中使 Sm 离子的发光强度增加了不止一个量级。扩展 x 射线吸收精细结构谱(KEXAFS)研究表明,掺 Al 或不掺 Al 的荧光体在 Sm 离子周围的结构有很大不同,在 SiO_2:Sm 荧光体中,当 Sm 浓度低时,Sm原子是分散的,当 Sm 浓度高时,Sm 原子是结团的,而当 Al 共掺杂时,Sm 原子和 Al 通过 Sm-O-Al 联结在一起。实验给出了 Al 共掺杂作用的直接结构证据。     

未掺杂和掺铬、铒ZrO_2-Y_2O_3晶体的光谱性质

研究了未掺杂及掺杂铬和铒ZrO_2-Y_2O_3(88:12mol%)晶体室温下的吸收和发光光谱。未掺杂晶体吸收和发光带是由色心引起,~(60)Co γ射线辐照前后其电子顺磁共振证实单电荷(Y_(Zr),Vo)′络合在点阵中存在。掺杂晶体的吸收、激发和发光光谱带相应于各自Cr~(3+)和Er~(3+)离子能级跃迁。使用3d~3电子久期方程计算3Cr~(3+)在立方场下库仑相互作用参数B、C和内晶格场参数D_q。     

掺杂和未掺杂LEC GaAs中EL2和位错密度分布

测量比较了掺Si和未掺杂LEC GaAs晶锭不同部位EL2浓度和位错密度分布。结果表明,掺Si样品中EL2浓度径向分布和位错密度径向分布分别为M形和W形,而未掺杂样品中两者均为W形。讨论了两者间不同对应关系的机理。     

未掺杂CdZnTe与掺铟CdZnTe晶体的热处理

对于未掺杂Cd0.9Zn0.1Te晶片,采用在Cd/Zn气氛下,以In作为气相掺杂源进行热处理;而对于低阻In-Cd0.9Zn0.1Te晶片,则采用在Te气氛下进行热处理.分别研究了不同的热处理条件,包括温度、时间、pIn或pTe等对晶片电学性能、红外透过率以及Te夹杂/沉淀相的影响.结果表明,在Cd/Zn气氛下适当的掺In热处理和在Te气氛下适当的热处理均有效地提高了晶片的电阻率,分别达到2.3×1010和5.7×109Ω·cm,同时晶片的其他性能也得到明显改善.     

未掺杂CdZnTe与掺铟CdZnTe晶体的热处理

对于未掺杂Cd0.9Zn0.1Te晶片,采用在Cd/Zn气氛下,以In作为气相掺杂源进行热处理;而对于低阻In-Cd0.9Zn0.1Te晶片,则采用在Te气氛下进行热处理.分别研究了不同的热处理条件,包括温度、时间、pIn或pTe等对晶片电学性能、红外透过率以及Te夹杂/沉淀相的影响.结果表明,在Cd/Zn气氛下适当的掺In热处理和在Te气氛下适当的热处理均有效地提高了晶片的电阻率,分别达到2.3×1010和5.7×109Ω·cm,同时晶片的其他性能也得到明显改善.     

溅射SiO_2膜的剥离图形

<正>日本电气公司武藏野电气通信实验室最近报导了溅射SiO_2膜的剥离作图方法,他们用这种方法成功地作成了具有斜侧壁的SiO_2图形,与过去用的湿法化学腐蚀和圆筒形等离子体腐蚀方法相比,没有侧向腐蚀而产生的钻蚀,图形精度高。该实验分以下几个步骤(见图):(a)使用一般光刻法在Si衬底上形成正性抗蚀剂(AZ-135)图形,在140℃下进行后烘,这些图形为微米厚,并有60°斜侧壁。(b)用平面rf磁控管溅射装置,在衬底上淀积SiO_2膜。(c)用缓冲氢氟酸轻微腐蚀(30℃,30s),除去淀积     

离子辅助淀积SiO_2和TiO_2膜的特性

用同Ebert研制成的类似的氧离子源研究了SiO_2和TiO_2膜的反应淀积。这离子源通过直流气体放电产生负氧离子,然后用石墨出孔把锥形负离子束引向衬底。此源在400V放电电压下产生1.26mA的离子流。淀积所用原料是由电阻加热舟蒸发的SiO和TiO。测得TiO_2膜的光学常数表明,提高离子流就降低了膜的吸收常数,提高了膜的折射率。借助红外衰减全反射率测量研究SiO_2膜的化学配比、潮气含量及悬挂键。这些测量指出,离子流提高时,SiO_2膜的化学配比接近SiO_2。     

SiO_2掺杂低温烧结PMMNS压电陶瓷的结构和性能

采用固相二步合成法制备SiO2掺杂Pb(Mg1/3Nb2/3)0.05(Mn1/3Nb2/3)0.04(Mn1/3Sb2/3)0.01Zr0.45Ti0.45O3(PMMNS)压电陶瓷,探讨了不同SiO2掺杂量对陶瓷样品的相结构和机电性能的影响。结果表明:在烧结温度为980℃时,可以得到纯钙钛矿结构PMMNS陶瓷。SiO2的加入,明显降低了PMMNS陶瓷的烧结温度。当SiO2的掺杂量为质量分数0.10%时,所得性能最佳:kp=0.51,d33=323pC/N,Qm=1475,tanδ=0.0038和εr=1762。     

SiO_2和PSG膜的湿法化学腐蚀及玻璃纯化IC中的腐蚀诱生缺陷

本文第一部份综述有关文献并评价各类二氧化硅和磷硅玻璃湿法化学腐蚀的化学原理、腐蚀机理和腐蚀工艺;第二部分讨论因腐蚀而引起的诱生缺陷。业已证实,玻璃膜复盖层经湿法化学腐蚀之后在集成电路芯片上零散出现的结晶形结构物与氟化铵晶体是一样的。当芯片侵入缓冲氢氟酸腐蚀剂过饱和溶液中时,在玻璃膜或氧化物表面上很快就形成氯化物结晶体。于是,在残余介质腐蚀的过程中,它们就作为一种掩蔽物而引起明显的仿形结晶结构。如果这些缺陷密度高,由于出砚表面问题和/或引线联结问题而可能需要返工或者报废整批器件芯片。设法防止腐蚀剂变冷或者变得太浓,或者使用低浓度腐蚀剂成分,均可避免溶液的过饱和问题。     

硅上SiO_2膜的红外吸收光谱

本文用IR-450S型红外分光光度计测量了湿氧热氧化、开管水蒸汽热氧化和氧等离子体阳极氧化SiO_2膜在室温下的红外吸收光谱。实验表明,在2.5～50μm波段内,其红外吸收带的位置均靠近9.26μm、12.42μm和21.88μm。     

ZrO_2蒸发膜和透镜玻璃的相互作用

一、前言大家知道,一般用真空蒸发法镀得的ZrO_2薄膜,由于与玻璃的相互作用而产生失透、吸收现象。前者从外观上看,类似于白疵点的白浊现象,叫做白晕膜。后者指的是吸收量及分光特性与薄膜本身的吸收不相同的“吸收”。对于这种白晕膜及吸收现象,根据玻璃材料的种类以及加工条件判断了产生现象的原因和机理。     

在SiO_2中掺Al对Au/纳米(SiO_2/Si/SiO_2)/p-Si结构电致发光的影响

利用射频磁控溅射方法 ,制成纳米 Si O2 层厚度一定而纳米 Si层厚度不同的纳米 (Si O2 / Si/ Si O2 ) / p- Si结构和纳米 (Si O2 ∶ Al/ Si/ Si O2 ∶ Al) / p- Si结构 ,用磁控溅射制备纳米 Si O2 ∶ Al时所用的 Si O2 / Al复合靶中的 Al的面积百分比为 1% .上述两种结构中 Si层厚度均为 1— 3nm ,间隔为 0 .2 nm .为了对比研究 ,还制备了 Si层厚度为零的样品 .这两种结构在 90 0℃氮气下退火 30 m in,正面蒸半透明 Au膜 ,背面蒸 Al作欧姆接触后 ,都在正向偏置下观察到电致发光 (EL ) .在一定的正向偏置下 ,EL强度和峰位以及电流都随 Si层厚度的增加而     

通过磷硅玻璃—SiO_2膜的钠离子漂移

由热氧化在 SiO_2层上形成的磷硅玻璃膜能显著提高硅平面结型器件和场效应晶体管的表面稳定性,若无磷硅玻璃膜,由于 SiO_2层中易动的钠离子的漂移和积累会引起硅表面电位很大的变化。这是因为最初在 SiO_2中存在的移动性的碱离子在磷硅玻璃膜的形成中被磷硅玻璃捕获,其后在玻璃中也有被捕获的倾向,有关磷硅玻璃的作用过去已作了报导。本文对磷硅玻璃的组成和钠离子浓度二者在 MOS 结构中作了系统的改变。进而测量了     

热氮化SiO_2膜性能的试验研究

本文报导对热氮化SiO_2膜的研究结果.热氮化SiO_2膜的腐蚀特性、抗氧化特性的研究表明膜的化学结构与SiO_2不同.采用AES表面分析技术观察了膜中化学成份,从而证实了膜中的氮含量取决于氮化前的SiO_2膜厚和氮化时的条件,热氮化SiO_2膜的电学特性、抗辐射性能明显优于SiO_2膜.     

SiO_2掺杂SnO_2-ZnO-Nb_2O_5压敏陶瓷的电学特性

研究了 Si O2 掺杂对 Sn O2 - Zn O- Nb2 O5 压敏陶瓷的影响。实验结果表明 ,Si O2 可以十分显著地影响Sn O2 - Zn O- Nb2 O5 压敏陶瓷的物理和电子性质。掺杂范围为 0 .0 5 %～ 0 .40 % (摩尔分数 )时 ,材料密度在 6.2 1～ 6.5 6g/ cm3之间变动 ,非线性系数在 7.42～ 12 .80之间。烧失率、势垒电压和非线性系数的测量均表明 :掺有x (Si O2 ) =0 .2 %的 Sn O2 - Zn O- Nb2 O5 压敏陶瓷的非线性最好 ,其势垒电压为 0 .67e V,非线性系数达 12 .80     

低压和常压汽相淀积的掺磷多晶硅膜的氧化

研究了低压和常压多晶硅膜的氧化并和单晶硅氧化作了比较·样品或者未掺杂或者利用PoCe_3作源气相预淀积掺磷·对于一种掺杂,使用的氧化条件范围较宽,当表面反应速率控制时的氧化,其所用膜的掺杂剂浓度范围比较宽。低压和常压多晶硅膜氧化速率大致相同,而和同样预淀积条件下掺杂的单晶硅有显著的差别·中等掺杂的多晶硅膜似乎由多晶硅膜表面电活性载流子浓度所控制·开始氧化时载流子浓度特别重要,氧化期间堆积在表面的掺杂剂不受控制的结果。单晶硅和多晶硅样品之间氧化速率的明显差别是与两种材料中掺杂原子扩散系数不同有关,并与多晶硅下面存在氧化层有关。重掺杂样品可以找到氧化速率的上限（upper limit）样品的重掺杂大约对应于为膜中掺杂剂固溶度的载流子浓度·轻掺杂多晶硅氧化速率在（111）和（100）单晶硅之间,低压材料氧化稍微快一点,提出多晶硅膜晶向控制的范围,氧化期间,发现所消耗多晶硅对所生长氧化膜的比率为O.43,接近所用单晶硅的数值。     

掺碳SiO_2薄膜的室温可见光致发光研究

用射频共溅射技术和后退火工艺制备出了埋入ＳｉＯ２中的碳复合膜,在室温下测到了强的可见光致发光谱（峰位在２．２２ｅＶ）．研究了衬底温度、退火温度、薄膜厚度对发光谱的影响．通过喇曼散射谱、红外透射谱和Ｘ光衍射谱的测量,对复合膜的结构进行了探讨．     

TiO_2掺杂量对PTFE/SiO_2复合材料性能的影响

采用新型化学工艺,制备了SiO2与TiO2共同填充的PTFE复合材料,系统研究了TiO2掺杂量对所制复合材料显微结构、微波介电性能和热膨胀系数的影响。结果表明,复合材料的密度、介电常数和热膨胀系数都随着掺杂量的增大而增加,吸水率随着掺杂量的增大而减小,介电损耗随着掺杂量的增大先减小后增大。当TiO2掺杂量为质量分数7%时,PTFE很好地包覆在SiO2表面,复合材料结构致密,具有与铜箔较为匹配的线膨胀系数(17.76×10–6/℃),且介电性能优良(εr=2.94,tanδ=0.000 82)。     

掺Tb_2O_3法拉第旋转玻璃

本文研究了掺Tb_2O_3的法拉第旋转玻璃的组成、物理化学性质及制备技术,实验结果表明维尔德常数V随着Tb_2O_3浓度的增大而增大,硼硅酸盐玻璃中Tb_2O_3含量大于20％(mol)时,维尔德常数可以达到-0.0030min/A/m·cm,从熔制试验结果0.5L铂坩埚可以获得质量较好的φ50×25mm的样品。