汽相硅单晶生长

一、前言 用硅的卤化物进行化学汽相沉积直接生长硅单晶锭(CVD法)是比切克劳斯基法(CZ法)和悬浮区熔法(FZ法)更为简便的工艺。它在下述三方面引起了大家的兴趣: (1)作为生长低成本硅单晶锭的一种方法;     

中波红外焦平面列阵探测器γ辐照效应

报道了γ射线辐照对薄膜材料碲镉汞(Hg1-xCdxTe)制备的中波红外焦平面列阵探测器性能的影响.γ射线辐照的剂量依次为3×106 rad、9×106rad、2×107 rad.测量了器件在辐照前及各个剂量辐照后的I-V特性、黑体响应、噪声等性能参数.通过分析实验数据,发现器件的暗电流,噪声随辐照剂量的增加而增大,黑体响应随辐照剂量的增大而减小.其中I-V特性受辐照影响最大,黑体响应和噪声对辐照不是很敏感.这些表明随着辐照剂量的增加,器件的性能逐步衰退.     

MEMS开关辐照实验研究

进行了MEMS开关的辐照试验,并对结果进行了分析。所述的MEMS开关采用单晶硅悬臂梁结构实现金属电极接触,工作电压小于50V,最大工作频率大于10kHz。进行了中子辐照和γ辐照实验,其中中子注量为2.73×1013cm-2,γ总剂量为50krad(Si)。并通过对MEMS开关辐照前后性能的测试,获得了辐照对MEMS开关性能影响的实验数据。结果表明,在辐照剂量大于10krad(Si)时MEMS开关性能有明显变化。借鉴国外的相关研究成果,对MEMS器件的辐照失效机理进行了初步分析。     

Pt/HgInTe肖特基红外探测器的抗辐照特性

碲铟汞Hg3In2Te6是(In2Te3)X-(Hg3Te3)1-X(X=0.5)的化合物,被称为缺陷相化合物.为了研究γ辐照对碲铟汞肖特基红外探测器的影响,首先运用直流平面磁控溅射技术在单晶HgInTe表面形成了Pt/Hg3In2Te6接触,然后对HgInTe晶片及其制作的Pt/HgInTe肖特基器件用不同剂量的γ射线进行辐照,利用I-V测试仪对其辐照前后的I-V特性进行测量,得到了辐照前后的反向漏电流,利用傅里叶红外光谱仪对辐照前后的响应光谱进行了对比,发现在短波方向响应光谱随辐照剂量的增大明显下降,但辐照剂量对于峰值波长的位置和截止波长的位置基本上没有明显影响,同时对辐照前后器件的探测率进行了对比,发现探测率随着辐照剂量的增大有所下降,但下降幅度和器件本身性能有关.最后对γ辐照引起探测器性能变化的辐照损伤机制进行了探讨,认为HgInTe在辐照剂量达到1×108 rad(Si)时,其性能也没有数量级的变化,具有很好的抗辐照特性.     

中子辐照CZ硅单晶热处理后的电阻率变化

CZ硅单晶受中子辐照,产生辐照缺陷,使其电阻率相对于其原始值有一定的偏差,经氮气气氛、650～700℃热处理,其电阻率可以基本恢复原始值.     

AlGaN肖特基紫外探测器的γ辐照效应

对AlGaN 肖特基紫外探测器件用不同剂量的γ射线进行辐照,测量了器件辐照前后的电流-电压特性、电容-频率曲线和响应光谱曲线的变化.实验发现γ辐照对器件的暗电流没有产生大的影响,但大剂量的辐照有使肖特基势垒高度降低的趋势.同时辐照还引起了器件的电容的频率特性的增强,并且降低了器件的响应率.这些现象可能是γ辐照在AlGaN材料中诱生了新的缺陷能级造成的.     

光伏法研究高能电子辐照单晶硅的性能

采用光伏方法测量了１ＭｅＶ高能电子辐照（辐照剂量为１０＾１３～１０＾１６ｃｍ＾－２）前后硅单晶少子扩散长度的变化；结合红外光吸收谱的测量结果，分析了高能电子辐照对硅单晶性能的影响。实验结果表明：高阻硅比低阻硅具有更强的抗辐射能力，大剂量的电子辐照可以改变ｎ型硅的导电类型。文中还计算了电子辐照在硅中所产生的陷浓度等一些重要参数。     

GaAs/AlGaAs多量子阱红外探测器的γ辐照研究

本文报道了γ射线辐照对量子阱红外探测器性能的影响。γ射线的辐射剂量分别为１ｍｒａｄ、６ｍｒａｄ、１６ｍｒａｄ。测量了器件在不同γ辐照剂量下的光谱响应、暗电汉、黑体响应率。通过对实验结果的分析,暗电流和黑体响应率随γ辐照剂量增加而递减,表明探测器的性能随γ射线辐照剂量的增加而逐步衰减。     

MTM反熔丝单元的辐照特性研究

对MTM反熔丝单元的总剂量辐照特性进行了研究,对未编程和编程后两种状态的反熔丝单元在不同电压偏置条件下进行总剂量辐照(Co~(60)-γ射线),辐照总剂量为2 Mrad(Si)。辐照试验结果显示,未编程状态下的MTM反熔丝单元的电压-电流特性曲线基本保持不变,漏电流变化率小于10%。编程后反熔丝单元的电阻特性保持不变,并且编程电阻大小对辐照试验结果无显著影响。试验结果表明,MTM反熔丝单元的抗总剂量(Co~(60)-γ射线)辐照能力达到2 Mrad(Si)以上。     

集电极偏置电流对硅npn晶体管γ辐照效应的影响

对硅npn双极晶体管(C2060)室温下不同集电极偏置电流条件下γ辐照的总剂量效应进行了研究.结果表明,npn晶体管的辐照损伤程度随着辐照总剂量的增加而增加;尤其是实验中发现:在相同的辐照总剂量下随着辐照时集电极偏置电流的增加,晶体管的辐照损伤程度却在减轻.空间电荷模型的观点并不能很好地解释辐照损伤与辐照集电极偏置电流的关系.文章对空间电荷模型进行了修正,认为除氧化物俘获电荷和界面俘获电荷外,还会在外基区Si-SiO2界面附近形成电中性的电偶极子.利用修正后的理论可以很好地解释所有的实验结果.     

集电极偏置电流对硅npn晶体管γ辐照效应的影响

对硅npn双极晶体管(C2060)室温下不同集电极偏置电流条件下γ辐照的总剂量效应进行了研究.结果表明,npn晶体管的辐照损伤程度随着辐照总剂量的增加而增加;尤其是实验中发现:在相同的辐照总剂量下随着辐照时集电极偏置电流的增加,晶体管的辐照损伤程度却在减轻.空间电荷模型的观点并不能很好地解释辐照损伤与辐照集电极偏置电流的关系.文章对空间电荷模型进行了修正,认为除氧化物俘获电荷和界面俘获电荷外,还会在外基区Si-SiO2界面附近形成电中性的电偶极子.利用修正后的理论可以很好地解释所有的实验结果.     

辐照对SiGe HBT增益的影响

比较了电子和γ射线辐照后SiGe HBT和Si BJT直流增益β的变化.在Vbe≤0.5V时,较高剂量辐照时SiGe HBT的放大倍数辐照损伤因子d(β)为负;在Vbe≥0.5V时,SiGe HBT的d(β)远比Si BJT的小.SiGe HBT有更好的抗辐照性能.针对测得的一些电子陷阱对辐照致性能变化的影响进行了讨论.     

InAs/GaSb II类超晶格长波红外探测器的实时γ辐照效应

研究了InAs/GaSb Ⅱ类超晶格长波探测器的γ辐照效应.在~(60)Co源γ辐照下器件的电流—电压(I-V)特性并未随辐照剂量的增大而发生显著的变化,100 krad(Si)辐照剂量下的零偏阻抗相较辐照前的减小率仅为3.4%,表明该探测器具有很好的抗辐照性能.结合不同辐照剂量下的实时I-V特性曲线和辐照停止后器件电流随时间的演化情况,对辐照所带来的器件性能的损伤以及微观损伤机理进行了分析.发现零偏压和小反向偏压下,辐照开始后电流即有明显增大,辐照损伤以暂态的电离效应为主导,器件性能可以在很短时间内恢复.而大反向偏压下器件暗电流的主导机制为直接隧穿电流,辐照所引入位移效应的影响使得暗电流随辐照剂量增大而减小,损伤需通过退火效应缓慢恢复,弛豫时间明显长于电离效应损伤.     

几种光学材料γ总剂量辐射效应

针对应用于某种全固化激光器的4种关键光学材料Nd:YAG晶体、Cr:YAG晶体、无膜窗口玻璃(UBK7)以及部分反射镀膜玻璃在γ总剂量辐照前后光学特性的变化情况,分析获得了几种光学材料的γ总剂量辐照效应,并对该全固化激光器抗γ总剂量辐射能力进行了预估。实验结果表明：Nd:YAG晶体对γ总剂量辐照敏感,抗辐射性能较差,不宜用于在较强辐射环境下工作的固态激光器设计,而Cr:YAG、无膜窗口玻璃以及部分反射镀膜玻璃γ总剂量辐照后性能参数变化小,抗辐射性能良好,可考虑在较强γ辐射环境下工作的全固化激光器设计选用。     

辐照对SiGe HBT增益的影响

比较了电子和γ射线辐照后SiGe HBT和Si BJT直流增益β的变化.在Vbe≤0.5V时,较高剂量辐照时SiGe HBT的放大倍数辐照损伤因子d(β)为负;在Vbe≥0.5V时,SiGe HBT的d(β)远比Si BJT的小.SiGe HBT有更好的抗辐照性能.针对测得的一些电子陷阱对辐照致性能变化的影响进行了讨论.     

GaAs基HEMT力敏结构伽马辐照损伤研究

利用60Co-γ射线对设计的GaAs基HEMT力敏结构进行了不同剂量的辐照,通过对辐照前后结构的电学特性、力敏特性分析对比,得到了γ辐照对力敏结构的损伤影响.与未辐照样品相比,90 MRad剂量辐照后HEMT力敏结构的漏极电流降低了约74％,辐照剂量高于100 MRad时,样品被击穿,失去工作特性.力敏特性测试结果表明...     

空位对普通和掺氮直拉硅单晶中氧沉淀形核的作用

研究了普通直拉(CZ)硅单晶和掺氮直拉(NCZ)硅单晶在氩气氛下进行1250℃/50s的快速热处理(RTP)后,再经600～1000℃的不同温区内的缓慢升温处理和1000℃保温处理后的氧沉淀行为.研究表明,由RTP引入的空位在700～800℃间缓慢升温退火时对CZ硅中氧沉淀形核的促进作用最显著,而在800～900℃间缓慢升温退火时对NCZ硅中氧沉淀形核的促进作用最显著;在800以上,氮促进氧沉淀形核的作用比空位更强.此外,提出了适用于CZ和NCZ硅片的基于高温RTP和低温缓慢升温热处理的内吸杂工艺.     

硅单晶制备的磁场直拉法新工艺—MCZ

<正> 在硅单晶的各种生产手段中,直拉法是最主要的、最普遍采用的方法,它是由丘克劳斯基最早发明的,通常用CZ表示。目前世界上大约有70％的硅单晶是用CZ法生产的。本文所要介绍的磁场直拉法(MCZ)是近几年国际上新出现的一种硅单晶制备方法。最早宣称对MCZ法进行研究的是日本索尼公司。     

Al-SiO_2-Si/n系统的r辐照界面效应及退火特性

本工作以~(60)Co作为γ辐射源,在7.6 ×10~3至6.9 ×10~4伦琴剂量范围内,研究了Al-SiO_2-Si/n系统的辐照感应氧化层有效电荷、界面态与辐照剂量的关系.也研究了这些界面效应的退火特性.此外,还对实验结果作了分析和讨论.     

RF PDSOI LDMOS器件的电离总剂量辐照效应

研制了一种用于射频领域的叉指栅PDSOI LDMOS晶体管,并分析了总剂量辐照对其静态和小信号射频特性的影响. 其静态工作模式下的辐照响应由前/背栅阈值、泄漏电流、跨导和输出特性表征,而其交流工作模式下的辐照响应由截止频率和最高振荡频率表征. 实验表明,在室温环境下经过总剂量为1Mrad(Si)的γ射线辐照,不同尺寸和结构的射频SOI LDMOS晶体管的各项指标均表现出明显退化,并且仅当器件工作在静态模式时LBBC LDMOS才表现出优于BTS LDMOS的抗辐照性能.