垂直浸渍液相外延Hg1—xCdxTe的生长及性能

本文报导采用汞回流垂直浸渍液相外延方法,在CdTe或CdZnTe(111)面的衬底上生长Hg_(1-x)Cd_xTe单晶,其厚度为20μm,面积为1.5×2cm~2,组分x从0.18到0.7,组分均匀性Δx≈0.001。样品经热处理以后,x=0.2的n型样品电子浓度n≈1×10~(15)cm~(-3),电子迁移率μ≈10~5cm~2/v·s,p型样品空穴浓度p≈2×10~(16)cm~(-3),空穴迁移率μ≈300cm~2/v·s,双晶衍射显示样品的半峰宽为90arc sec,X光貌相分析表明外延层晶体结构优良。样品的红外光谱测量,电学参数测量以及载流子寿命测量表明样品具有优良的光电性质。     

低温加热对碲镉汞表面组分的影响

碲镉汞(Hg_(1-x)Cd_xTe)是一种禁带宽度可调的三元系窄禁带半导体,选择适当Hg/Cd比的材料,可满意地制造出其响应波段从近红外延伸到远红外的各种Hg_(1-x)Cd_xTe红外探测器。由于汞具有容易挥发的特性,因而它给器件的制造带来了许多麻烦。近年来,人们对Hg_(1-x)Cd_xTe表面以及它与介质之间的界面发生了很大兴趣。人们已研     

Hg1-xCdxSe红外薄膜材料研究进展

硒镉汞(Hg_(1-x)Cd_xSe)作为碲镉汞(Hg_(1-x)Cd_xTe)的红外替代材料受到广泛关注,它具有位错密度低、热膨胀系数小、晶格失配小等优势,可望获得高质量、大面积、廉价长波红外(Long-wavelength infrared,LWIR)焦平面阵列(Focal plane arrays,FPAs)。综述了Hg_(1-x)Cd_xSe材料的最新研究进展,讨论了Hg_(1-x)Cd_xSe薄膜材料在不同衬底和不同生长条件下对薄膜质量的影响及最新研究结果;同时,对Hg_(1-x)Cd_xSe材料的研究进行了展望。     

用空间电荷限制电流法测量非晶硅基薄膜的隙态密度

利用常规的层状结构的空间电荷限制电流法,测得了具有一定厚度 d 的 GD-a-Si_(1-x)C_x∶H 和 GD-a-Si_(1-x)N_x∶H 膜不同含量 x 时的隙态分布 N(E):对 GD-a-Si_(1-x)C_x∶H 膜(d(?)1μm),当 x 为0、0.1、0.8时,平衡费米能级附近处的隙态密度 N(E_(?)~o)分别为2×10~(15)、4×10~(15)、6.2×10~(16)/cm~3·eV,对 GD-a-Si_(1-x)N_x∶H 膜(d(?)1μm),当 x 为0、0.05、0.2时,N(E_F~o)分别为2×10~(15)、3×10~(15)、4.5×10~(16)/cm~3·eV;得到了 GD-a-Si∶H 膜的隙态分布与膜厚度的关系,发现随着膜厚度的增加 N(E_F~o)在减小,当 d<1μm 时,N(E_F~o)约为10~(16)/cm~3·eV 的数量级,当 d>1μm 时,N(E_F~o)约为10~(15)/cm~3·eV 的数量级。对共面电极结构的样品,用温度调制空间电荷限制电流法(TM-SCLC),测得了 GD-a-Si∶H 膜的隙态分布,并对光处理前后的样品进行比较,发现强光照后存在有光诱导效应。我们对所得结果作了初步说明。     

In_(1—x)Ga_xAs(x～0.47)纯度液相外延

探讨了利用In在真空中予焙烧、生长溶液在乾H_2中焙烧技术以及利用逐次降低生长起始温度的液相外延(LPE)技术生长高纯度的In_(1-X)Ga_XAs(x～0.47)外延片的方法.比较好的电学结果如下:载流子浓度比没经任何焙烧处理低2.5—3个数量级,最好结果为5×10~(15)/cm~3,相应的室温迁移率为8500cm~2/V·S。     

Ti膜的离子注入表面强化效应研究

本文研究了Ar~++N~+注入铍表面Ti膜后,表面层的强化效应。实验先以Ar~+注入(剂量为4.5×10~(16)/cm~2),再注入N~+(剂量分别为1.6×10~(17)/cm~2、3.3×10~(17)/cm~2、5.5×10~(17)/cm~2),研究表面硬度及磨损速率随N~+注入剂量的变化关系,结果表明,N~+注入对表面硬度及耐磨性能有很大改进,并有一最佳剂量。X射线衍射分析得到,N离子注入后表面生成了TiN硬质相,并用RBS观察了膜与基体间的界面情况。     

气态源分子束外延生长重碳掺杂p型InGaAs研究

采用气态源分子束外延(GSMBE)技术,以四溴化碳(CBr4)作为碳杂质源,系统研究了InP衬底上碳掺杂p型InGaAs材料的外延生长及其特性,在AsH3压力5.33×104Pa,生长温度500℃条件下获得了空穴浓度高达1×1020/cm3、室温迁移率为45cm2/Vs的重碳掺杂p型In0.53Ga0.47As材料。研究了CBr4和AsH3束流强度以及生长温度等生长条件对碳掺杂InGaAs外延层组份、空穴浓度和迁移率的影响,并对不同生长条件下的氢钝化效应进行了分析。     

碲镉汞阳极硫化膜界面的光电子能谱研究

用电子能谱方法研究了Hg_(1-x)Cd_xTe样品在0.1M的Na_2S·9H_2O+乙二醇溶液中形成的阳极硫化膜,结果表明界面上汞的含量较高,介质膜含氧;但在0.1M的Na_2S·9H_2O+NaOH+乙二醇溶液中形成的阳极硫化膜几乎不含氧,介质膜的主要成分是CdS,且含有较多的Hg和Te。结果表明,碲镉汞表面的含水硫化可以获得同无水硫化、无水多硫化和含水多硫化钝化表面基本一致的介质膜,从而实现了含水硫化钝化碲镉汞表面。     

氧化锡非化学计量性质研究

采用库伦滴定法,用 YSZ 固体电解质测定694～990K 温度范围与非化学计量氧化锡 SnO_(2-x)以及两相混合物平衡的氧气分压。在900K 附近,平衡氧气分压 Po_2与 SnO_(2-x)中的氧缺位浓度 x 间呈 x∞Po_2~(-1/6)关系。在783～990K 温度范围,SnO_(2-x)中缺陷反应的标准吉布斯自由能变化温度关系式为:△G~Φ_s_no2_=3.05×10~5-38.97T(J/mol)。在696～731K 温度范围,Sn_3O_4的标准生成自由能温度关系式为:△_fGΦ=-1163960+417.36T(J/mol)。     

分子束外延反射式高能电子衍射的强度振荡采集系统及其应用

在分子束外延(MBE)设备上设计和装配了一套反射式高能电子衍射(RHEED)强度振荡的采集系统。用本系统在MBE生产GaAs和Al_xGa_(1-x)As材料时观察了RHEED强度振荡现象。并“在位”得到GaAs和Al_xGa_(1-x)As材料的生长速率和Al_xGa_(1-x)As材料的AlAs摩尔分数,即x值。     

倾斜衬底沉积法在金属衬底上外延生长YBCO薄膜

YBa2Cu3O7-x(YBCO)镀膜导体在电力等能源领域有巨大应用前景.利用倾斜衬底沉积法在无织构的金属衬底上生长了MgO双轴织构的模板层,在这一模板层上实现了双轴织构的YBCO薄膜的外延生长.这些膜的双轴织构用X射线极图分析、φ-扫描作了测定,观测到了MgO[001]方向相对于衬底法线倾斜了31°.研究了不同缓冲层材料对YBCO外延生长的取向和双轴织构的影响,外延生长的高质量的YBCO薄膜的转变温度和临界电流密度分别达到了91K和5.5×105A/cm2的较高的值.     

200mmBCD器件用硅外延片制备技术研究

本文涉及200 mm BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)器件用硅外延片制备技术，通过结合BCD工艺用外延材料的特性要求，从外延图形漂移、外延层均匀性、表面缺陷等参数指标，分析了衬底埋层浓度、生长温度、生长速率、缓冲层结构等工艺参数对外延参数的影响，优化了BCD工艺用硅外延片的制备方法。本文采用常压化学气相沉积(CVD)技术制备了BCD工艺用200 mm硅(Si)外延材料，通过Hg-CV、SP1及SRP对埋层外延片进行测试分析，实验结果验证了工艺设计的正确性和有效性，提升了大尺寸埋层外延制备技术的产业化水平。     

4H-SiC高速同质外延研究

研究了生长温度为1400℃时4H-SiC同质外延膜的生长速率、表面形貌及缺陷. 拉曼表征并结合KOH腐蚀表明外延膜中未出现3C-SiC多晶, 为单一的4H-SiC晶型. 通过KOH腐蚀发现, 低生长速率和高C/Si比有利于衬底表面的基平面位错(BPDs)转变成露头刃位错(TEDs). 在高生长速率下, 外延膜的表面三角形缺陷和位错密度会显著增加. 通过引入界面层, 可以实现生长初期的平滑过渡, 极大地降低高生长速率下外延膜的缺陷密度.     

在AlxGa1—xAs／GaAs太阳电池中的Mg掺杂和接触扩散特性

研究了液相外延生长的高铝含量的Al_xGa_(1-x)/GaAs结构中的Mg掺杂特性,测量了各种接触扩散时间所对应的载流子浓度分布和表面质量。表明用Mg掺杂和接触扩散,能得到合适的结深和较高的载流子浓度的P-GaAs层。如果母液组份和生长温度恒定,并适当控制接触扩散时间,可以制备出重复性好的均匀高质量P-N结。     

AsCl_3流率与外延生长砷化镓性质的关系

外延GaAs的载流子浓度和迁移率由于在AsCl_3-Ga-H_2的气流系统中AsCl_3的流量而发生变化。采用适当浓度的AsCl_3流量已获得高纯的外延层。当AsCl_3的流量为3.2×10~(-5)克分子/分钟和1.1×10~(-4)克分子/分钟时外延层的载流子浓度分别为2×10~(15)厘米~(-3)和2.5×10~(14)厘米~(-3)。     

探究GSMBE制备GaAsBi薄膜中生长条件对Bi浓度的影响

为了探究GaAsBi薄膜生长中生长条件与Bi浓度的关系,我们利用气态源分子束外延(GSMBE)技术,通过改变每个GaAsBi单层的生长温度、AsH_3压和Bi源温度,在半绝缘GaAs(100)衬底上生长GaAsBi的多层结构。通过二次离子质谱(SIMS)及透射电镜X光谱(EDX)测试得出:GaAsBi中Bi的浓度随着生长温度的升高而降低,且生长速率越慢表面偏析和再蒸发严重,可导致Bi浓度下降趋势更明显;Bi浓度随着AsH_3压的升高而减小,在As_2和Ga束流比在0.5~0.8之间几乎成线性变化,远不如固态源MBE敏感;此外,Bi源温度升高,Bi掺入的浓度也会增大,但是当生长温度大于420℃时,Bi就很难凝入。     

a-Si_(1-x)Nx:H 光电导的改善及其原由

氮的掺入能够改善 a-Si∶H 的光电导性。用 ESR 方法难以分析其原因。吸收系数的弱吸收段却能显示出氮造成 a-Si∶H 缺陷态密度的变小。当掺氮量 x(?)0.01时,a-Si_(1-x)N_x 之ημT 值呈最大,在 E_(?)下1.2eV 处缺陷态密度最低,约3.3×10~(15)/cm~3。过量地掺氮则导致缺陷态密度增加,光电导降低。     

生长温度对Ga_xIn_(1-x)P材料无序度的影响及其应用

采用金属有机化合物气相外延技术(MOCVD),在Ge衬底上生长Ga_xIn_(1-x)P外延层,探究不同生长温度对Ga_xIn_(1-x)P材料的无序生长特性的影响。为探究无序度随温度的变化规律,使用X射线衍射仪(XRD)与光致发光测试仪(PL)对外延材料进行测试,并修正由Ga_xIn_(1-x)P材料组分改变引起的带隙偏移。最终根据实验现象,对实际生产中的GaInP/GaInAs/Ge三结太阳能电池进行调试,通过提高Ga_xIn_(1-x)P材料的无序度,电池的Voc提高了34mV,转换效率提升0.5%。     

Li_(1+x)Ti_(2-x)Cr_xP_3O_(12)系统的相关系与电性

研究了 Li_(1+x)Ti_(2-x)Cr_xP_3O_(12)系统的相组成与电性的关系。结果表明,Cr~(3+)能取代 LiTi_2P_3O_(12)中的Ti~(4+)生成固溶体,直至 x=0.8。在固溶体范围内,电导率随 x 的增加不断升高,至 x=0.8时达到极大。此时在室温和300℃的电导率分别为2.4×10~(-4)和4.8×10~(-2)S/cm,电子迁移数在10~(-4)数量级,分解电压为1.8V。对所得结果从结晶化学角度进行了讨论。     

液晶／聚合物复合膜的性能及其富氧效果

随着高分子材料科学的飞跃发展,人们期望着Po_2、αo_2/N_2值均优良的膜材料出现。液晶/聚合物复台膜首先由日本科学家KAJIYAMA使用苄叉类液晶与PVC(聚氯乙烯)共混后制成二元复合膜,Po_2达5.75×10~(-10)cm~3·cm·cm~2·sec~1·cmHg~1、αo_2/N_2达到2.95。清华大学化学系王良御、杨诚用苯基环乙烷类液晶与PVC共混制成的复合膜在北京氧气厂试验时Po_2达到134.7×10~(10)cm~3·cm·cm~2·sec~1·cmHg~1,α达到4.45,普通空气经过分离后可以得到含O_2 42％的富O_2空气。实际分离系数α’o_2/N_2=2.27。通过对不同含O_2量的原料气的渗透试验证明,复合膜的α’对浓度不同的原料气有不同的值。