激光再结晶和氢退火对多晶硅电学性质的影响

连续Ar+激光再结晶能使多晶硅的电阻率下降,迁移率显著增高,对离子注入剂量为5101151015cm-2的多晶硅经激光再结晶后再进行等离子氢退火,能使其电学性质得到进一步改善,更接近于单晶硅.掺杂浓度为11017cm-3时,电阻率从1.2cm下降到0.45cm,迁移率从 62cm2/Vs增高到 271cm2/Vs,电激活能从 0.03eV下降到-0.007eV,晶界陷阱态密度从3.71011cm-2下降到 1.71011cm-2)。本文在现有多晶硅导电模型的基础上.提出了大晶粒(L=15m)多晶硅的计算公式。结果表明,在掺杂浓度在1101611020cm-3的范围内,理论和实验符合较好。     

SiO_2绝缘衬底上多晶硅的Ar~+激光再结晶

绝缘衬底上以低压化学汽相淀积得到的多晶硅膜,经连续Ar~+激光再结晶后,电学性质显著改善,晶粒尺寸从原来的200～500埃增大到10μm左右。利用激光再结晶后的多晶硅膜制备了增强型N沟MOS FET。当L=12μm、W=250μm时,得到g_m=580μS,V_T=0.46V,μ_n=301cm~2/V·s,I_(DW)=4.2×10~(-12)A/μm。晶界势垒以及晶界缺陷态的散射作用是影响再结晶多晶硅膜电子表面迁移率的主要因素。激光处理过程中多晶硅熔化并再凝固,结果使晶粒长大并导致电学性质的改善。     

珀耳帖效应对无序绝缘衬底上多晶硅激光再结晶的影响

本文讨论了珀耳帖效应对无序绝缘衬底上多晶硅激光再结晶的影响.在激光扫描的同时给样品通以电流,在固液界面处珀耳帖致冷和致热效应改变了温度分布和影响了结晶过程.实验结果表明,电流方向和激光扫描方向一致时的再结晶的晶粒比方向相反时或不通电流时大得多,并且单次扫迹的宽度增宽、沿着激光扫描方向的定向结晶增强.在适当的条件下,定向结晶可以占绝对优势.     

绝缘衬底上MOCVD多晶GaAs激光再结晶

用MOCVD法在绝缘衬底上生长了多晶GaAs膜。这种膜表面平坦光亮,结构细密,晶粒均匀,具有GaAs化学计量。用连续氩离子激光扫描,多晶GaAs将发生再结晶,晶粒可从200(?)增至40μm,再结晶后仍保持原来的化学计量。在再结晶层上制出了肖特基势垒二极管。     

用环形连续氩激光束在无定形衬底上实现硅的再结晶

改变连续氩激光束的模式，在SiO2上生成了大于600微米长的连续单晶硅膜，一种是由大块的硅籽晶横向外延生长的，一种没有横向外延。为了抑制在熔化区两边产生竞争成核，采用环形光束代替通常的高斯分布。控制激光斑的热分布。结果表明，液-固交界面处的线轮廓是硅的再生长机理中最主要的限制参数。     

多晶硅薄膜的Ar~ 激光再结晶

利用连续Ar~ 激光使绝缘层上的多晶硅薄膜再结晶.实验结果表明多晶硅晶粒尺寸显著增大,电学性能大为改善,并且与常规的集成电路工艺相容.     

在激光再结晶式多晶硅薄膜上叠排MOSFET

实验证明,在激光再结晶多晶硅薄膜上迭层制造MOSFET(金属氧化物半导体场效应管)是切实可行的。初始研究是在一多晶膜上采用分离栅结构获得单个增强型器件,并利用一只互补型CMOS的排列论证同时工作的晶体管和倒相作用。     

金属薄片上无定形硅(SOM)的激光再结晶研究

以CW Ar~+激光对非晶硅再结晶得到了SOM(Silicon on Metal)多晶硅新材料。其晶粒大小为10×40μm~2,杂质分布均匀,电学性能大大改善.用这种SOM材料已制备成功在1bar压力范围内灵敏度为6mV/V的性能良好的压力传感器。     

多晶硅电学特性研究之Ⅵ:高阻多晶硅的电学性质

对砷离子注入的轻掺杂多晶硅进行了系统的实验,研究了高阻多晶硅电学特性与薄膜淀积温度,注入剂量,退火温度,退火时间和热处理周期等处理条件的关系。结果表明淀积系统的温度梯度分布使薄膜的电参数均匀性差;高阻多晶硅的电阻率对注入剂量的变化十分敏感,高温下长时间退火将使电阻率增加;轻掺杂多晶硅中的“杂质分凝”是不可逆的。高值电阻电参数调整实验也取得了较好的结果。这项工作揭示了高阻多晶硅一些未见指道过的重要性质,我们提出的晶界中的氧俘获态模型成功地解释了这些现象。     

影响Ar~+激光再结晶多晶硅/二氧化硅界面性质的因素

本文就Ar~+激光辐照功率、衬底温度等因素对SOI结构再结晶多晶硅/二氧化硅界面性质的影响进行研究,利用高频和准静态C-V技术测量该界面氧化物固定电荷密度N_t和界面态陷阱密度N_(it),用平面和剖面TEM分析再结晶多晶硅膜的结构特性,我们发现当衬底温度为 320℃和420℃时存在一个功率窗口 6.0～6.2W.     

硼离子注入多晶硅薄膜的电学性质

本文测量了硼离子注入多晶硅薄膜经热退火及激光退火后的电学性质,并用晶界陷阱模型进行了理论计算。计算结果与实验符合。发现经激光退火后,晶粒变得足够大时迁移率最小值发生在10~(-17)Cm~(-8)附近,而不是在 N=N~*处。     

准分子激光烧结玻璃衬底上多晶硅薄膜材料的制备

在PECVD法制备a-Si：H薄膜材料基础上,以XeCl准分子激光\烧结为手段,对在玻璃衬底上制备多晶硅薄膜材料的工艺条件进行了探索,利用XRD,SEM,Raman光谱等分析测试手段对所制备材料的结构特征进行了表征,较高的衬底温度,合适的激光能量密度的脉冲频率,有利于获得高质量的多晶硅薄膜。     

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。     

退火对Ar~+激光再结晶多晶硅/二氧化硅界面性质的影响

本文对CW Ar~+激光再结晶SOI结构材料进行了氢等离子体退火和CW CO_2激光退少.结果表明,两种退火方法都可以明显地降低背界面的界面态陷阱密度.氢等离子体处理对晶粒间界引入的界面态退火效果更显著,而CO_2激光辐照对应力引入的界面态退火作用更明显.     

多层介质上激光区熔再结晶多晶硅法制备的SOI结构的特性

多层介质上激光区熔再结晶多晶硅法制备的ＳＯＩ结构的特性＝〔刊，俄〕１９９４，２３（６）－３２～３８众所周知，ＳＯＩ上制作的ＣＭＯＳ集成电路和单晶硅上制作的ＣＭＯＳ电路相比，具有一系列固有优点，如速度更快、耦合电容更低、封装密度更高、更耐脉冲噪声和电离...     

具有散热结构的SiO2层上多晶硅的激光诱导再结晶

以绝缘层上硅膜的激光诱导再结晶(SOI)作为三维集成电路的潜在材料在技术上是有意义的。三维集成电路是基于如下的现实，即目前的二维集成电路作为一种生产手段不久将达到其极限。     

多晶硅衬底上的RF MEMS开关

在微机械开关与硅IC工艺设计和兼容方面进行了改进,获得了一种可与IC工艺兼容的RFMEMS微机械开关.采用介质隔离工艺技术把这种RFMEMS微机械开关制作在绝缘的多晶硅衬底上,实现了与IC工艺兼容;采用在金属膜桥的端点附近刻蚀一些孔的优化方法,降低了RFMEMS微机械开关的下拉电压.用TE2 819电容测试设备测试开关的电容,测得开关的开态电容、关态电容和致动电压分别为0 32 pF、6 pF和2 5V .用HP875 3C网络分析仪对RFMEMS微机械开关进行了RF特性测试,得出RFMEMS微机械开关在频率1 5GHz下关态的隔离度为35dB ,开态的插入损耗为2dB ,用示波器测得该开关的开关     

多晶硅衬底上的RF MEMS开关

在微机械开关与硅IC工艺设计和兼容方面进行了改进,获得了一种可与IC工艺兼容的RF MEMS微机械开关.采用介质隔离工艺技术把这种RF MEMS微机械开关制作在绝缘的多晶硅衬底上,实现了与IC工艺兼容;采用在金属膜桥的端点附近刻蚀一些孔的优化方法,降低了RF MEMS微机械开关的下拉电压.用TE2819电容测试设备测试开关的电容,测得开关的开态电容、关态电容和致动电压分别为0.32pF、6pF和25V.用HP8753C网络分析仪对RF MEMS微机械开关进行了RF特性测试,得出RF MEMS微机械开关在频率1.5GHz下关态的隔离度为35dB,开态的插入损耗为2dB,用示波器测得该开关的开关速度为3μs.     

重掺硼多晶硅薄膜的电学性质

论述了重掺硼多晶硅薄膜的载流子陷阱导电模型。基于此理论,对电阻率ρ、载流子迁移率μp、电导激活能 E_a 与掺杂浓度、晶粒尺寸的关系进行了分析实验,给出了理论曲线和实验数据。最后,讨论了此理论的局限性。     

石墨衬底多晶硅籽晶层制备及性质

采用磁控溅射技术在石墨衬底上制备多晶硅籽晶层,系统研究了不同衬底温度、不同快速热退火(RTA)温度和时间对籽晶层结构性质的影响。通过X射线衍射(XRD)仪测试分析,发现溅射过程中衬底温度对于结晶质量有着至关重要的影响,即衬底温度为700℃是形成Si(220)晶面择优取向的临界温度,当衬底温度高于700℃时,Si(220)晶面衍射峰峰高随衬底温度的增加显著增大。在RTA过程中,提高退火温度和延长退火时间均能够提高薄膜多晶硅籽晶层Si(220)晶面的择优取向。