半绝缘6H-SiC单晶的生长

用升华法生长出了电阻率高达1010Ω·cm的半绝缘6H-SiC体块晶体.用二次离子质谱(secondary ion mass spectrometry,SIMS)、辉光放电质谱(glow discharge mass spectroscopy,GDMS)测量了晶体和原料中的杂质浓度,包括硼、铝、钒.结果表明,钒的浓度会影响生长晶体的质量.分别用Pt和In做电极测试样品电阻率特性,发现不同的电极对测试结果有较大影响.     

半绝缘SiC单晶电阻率均匀性研究

采用非接触电阻率面分布(COREMA)方法对本实验室生长得到的2英寸(50 mm)4H和6H晶型半绝缘SiC单晶片进行电阻率测试,结果发现数据的离散性大,低者低于测试系统下限105Ω.cm,高者高于其上限1012Ω.cm,甚至在同一晶片内会出现小于105Ω.cm,105~1012Ω.cm和大于1012Ω.cm的不同区域,而有的晶片则电阻率的均匀性较好。将SiC电阻率测试结果与二次离子质谱(SIMS)对晶体内主要杂质V,B和N含量测试结果相结合,初步探讨得到引起掺钒SiC单晶电阻率的高低及均匀性的变化由补偿方式决定,在深受主补偿浅施主模式下,V的浓度控制在2×1016~3×1017cm-3,N的浓度控制在1×1016cm-3左右,深受主钒充分补偿浅施主氮,制备得到的SiC单晶具有半绝缘性,且电阻率均匀性好。     

退火对掺钒半绝缘4H-SiC晶片质量影响的研究

通过物理气相传输(PVT)法成功地生长出直径大于7.62 cm的掺钒半绝缘4H-SiC晶体。抛光后的掺钒半绝缘4H-SiC晶片在真空且温度1 600℃～2 000℃条件下进行退火处理,利用高分辨X-ray衍射仪、显微拉曼光谱仪、非接触电阻率测试仪和应力仪对退火前后的晶片进行了测试与分析,研究了退火工艺对掺钒半绝缘4H-SiC晶片应力的影响,并且得到了合适的退火工艺。结果表明:合适的退火处理有利于进一步提高晶片的质量。     

钒注入4H-SiC半绝缘特性的研究

研究了2100keV高能量钒注入4H-SiC制备半绝缘层的方法和特性,注入层的浓度分布用蒙特卡罗分析软件TRIM进行模拟.采用一种台面结构进行I-V测试,发现钒注入层的电阻率与4H-SiC层的初始导电类型有很大关系.常温下,钒注入p型和n型4H-SiC的电阻率分别为1.6×1010和7.6×106Ω·cm.测量了不同退火温度下的电阻率,发现高温退火有利于钒的替位激活和提高电阻率,由于钒扩散的影响1700℃退火使得电阻率略有下降.测量了n型SiC钒注入层在20～140℃时的电阻率,计算出钒受主能级在4H-SiC中的激活能为0.78eV.     

钒注入4H-SiC半绝缘特性的研究

研究了2100keV高能量钒注入4H-SiC制备半绝缘层的方法和特性,注入层的浓度分布用蒙特卡罗分析软件TRIM进行模拟.采用一种台面结构进行I-V测试,发现钒注入层的电阻率与4H-SiC层的初始导电类型有很大关系.常温下,钒注入p型和n型4H-SiC的电阻率分别为1.6×1010和7.6×106Ω·cm.测量了不同退火温度下的电阻率,发现高温退火有利于钒的替位激活和提高电阻率,由于钒扩散的影响1700℃退火使得电阻率略有下降.测量了n型SiC钒注入层在20～140℃时的电阻率,计算出钒受主能级在4H-SiC中的激活能为0.78eV.     

Cd0.8Mn0.2Te晶体的生长及其性能

通过适当的工艺措施,采用传统布里奇曼法生长了尺寸为φ30mm×120mm的Cd0.8Mn0.2Te晶体.对晶体进行了X射线粉末衍射、X射线双晶摇摆曲线、紫外-可见光光谱、红外透过率及电阻率测试.测试结果表明,晶体结构为立方型,半峰宽较低,吸收边为720nm,对应禁带宽度为1.722eV,晶体的红外透过率和电阻率都较高.并讨论了晶体中的缺陷对红外透过率和电阻率的影响.     

Cd0.8 Mn0.2Te晶体的生长及其性能

通过适当的工艺措施,采用传统布里奇曼法生长了尺寸为φ30mm×120mm的Cd0.8Mn0.2Te晶体.对晶体进行了X射线粉末衍射、X射线双晶摇摆曲线、紫外-可见光光谱、红外透过率及电阻率测试.测试结果表明,晶体结构为立方型,半峰宽较低,吸收边为720nm,对应禁带宽度为1.722eV,晶体的红外透过率和电阻率都较高.并讨论了晶体中的缺陷对红外透过率和电阻率的影响.     

3英寸高纯半绝缘6H-SiC单晶的研制

采用物理气相传输(PVT)工艺,成功制备出3英寸高纯半绝缘(HPSI)6H-SiC单晶。依据氮在碳化硅晶格中占碳位的规律,通过生长过程温度和压力等工艺参数的优化,减少生长前沿碳空位的数量,实现了在较高碳硅比气氛下低氮含量碳化硅单晶生长的目标。二次离子质谱(SIMS)测试给出了晶体中氮及其他杂质的控制水平,证明单晶的高纯属性;非接触电阻率Mapping(CORE-MA)和电子顺磁共振(EPR)测试进一步证实其高纯半绝缘特性。     

室温核辐射CdZnTe像素探测器的研制

采用布里奇曼法生长的CdZnTe(CZT)单晶,制成室温核辐射像素探测器.首先通过红外透过显微(IRTM)成像、电阻率测量以及单元探测器能谱响应测试等手段,综合评定了探测器用CZT晶体的质量,结果表明,晶片富Te相密度为28.43 mm-2且尺寸分布较均匀,电阻率为1010 Ω·cm;电子迁移率寿命积为1.07×10-...     

大尺寸LGT、LGN晶体生长及性能研究

报道了La3Ga5.5Ta0.5O14(LGT)和La3Ga5.5Nb0.5O14(LGN)压电晶体的生长及其性能研究。采用提拉法成功生长了80 mm×90 mm的晶体。采用LCR电桥、谐振 反谐振法测量了晶体的相对介电常数和压电应变常数,并测试了电阻率随温度的变化。测试结果表明晶体存在良好的压电性能,在高温传感器领域具有巨大的应用价值。