快速恢复外延二极管用150mm高均匀性硅外延材料的制备

利用PE3061D型平板式外延炉,在150mm的重掺As的硅单晶衬底上采用化学气相沉积(CVD)方法制备参数可控且高均匀性的外延层,通过聚光灯、原子力显微镜(AFM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、汞探针电容-电压测试仪(Hg CV)等测试设备分别研究了外延层的表面形貌、微粗糙度、厚度、电阻率以及均匀性参数。采用了基座浅层包硅技术、周期性滞留层杂质稀释技术、高温快速二次本征生长技术、温场流场调控技术等新型工艺技术,使外延层厚度满足(15±2%)μm,电阻率满足(15±2%)Ω·cm的设计要求,片内厚度和电阻率不均匀性达到<2%的水平。制备的硅外延材料应用于FRED的试产,击穿电压高于125V,晶圆的成品率达到90%以上,满足了120VFRED器件使用要求,实现了自主可控。     

用Te,Sn双掺杂改善GaAs液相外延层载流子浓度纵向分布均匀性

探索用Ｔｅ，Ｓｎ双掺杂实现掺杂剂分布正负梯度互补改善杂质纵向分布均匀性的外延工艺，讨论了有关问题，报道了主要结果。     

GaAs原子层外延技术的现状及发展

综述了原子层外延(ALE)技术的现状及其发展趋势。研究了晶体生长的程序设计和实验装置、生长的动力学模型及反应机制。对ALE薄膜的组成和结构进行了Raman和质谱分析。采用SPA原位诊断技术控制ALE的晶体生长,可有效地实现选择外延和图形化的晶体生长。大量实验表明:ALE技术可以实现原子级尺寸的超薄层晶体外延生长。用此技术已成功地研制出GaAs/GaAlAs量子阱器件。     

6英寸高均匀性P型硅外延片的工艺研究

主要进行了6英寸(152.4 mm)高均匀性P型硅外延片的生产工艺研究。利用PE-2061S型桶式外延炉,在重掺硼的硅衬底上化学气相沉积P/P+型硅外延层。通过流场调节工艺、基座包硅工艺、变流量解吸工艺、两步生长工艺等关键工艺的改进,对非主动掺杂效应进行了有效抑制,利用FTIR(傅里叶变换红外线光谱分析)、C-V(电容-电压测试)、SRP(扩展电阻技术)等测试方法对外延层的电学参数以及过渡区形貌进行了测试,得到结晶质量良好、厚度不均匀性<1%、电阻率不均匀性<1.5%的6英寸P型高均匀性硅外延片,各项参数均可以达到器件的使用要求。     

8英寸薄层硅外延片的均匀性控制方法

8英寸(1英寸=2.54 cm)薄层硅外延片的不均匀性是制约晶圆芯片良率水平的瓶颈之一.研究了硅外延工艺过程中影响薄外延层厚度和电阻率均匀性的关键因素,在保证不均匀性小于3％的前提下,外延层厚度和电阻率形成中间低、边缘略高的“碗状”分布可有效提高晶圆的良率水平.通过调整生长温度和氢气体积流量可实现外延层厚度的“碗状”分布,但调整温区幅度不得超过滑移线的温度门槛值.通过提高边缘温度来提高边缘10 mm和6 mm的电阻率,同时提高生长速率以提高边缘3 mm的电阻率,获得外延层电阻率的“碗状”分布,8英寸薄层硅外延片的的边缘离散现象得到明显改善,产品良率也有由原来的94％提升至98.5％,进一步提升了8英寸薄层硅外延片产业化良率水平.     

C掺杂GaAs外延层的MOCVD生长

以CCl4为掺杂源,利用EMCORE D125 MOCVD系统生长了不同C掺杂浓度的GaAs外延层.通过Hall、PL、DXRD以及在位监测工具Epimetric等手段研究了掺C GaAs层的电学特性、光学特性、晶体质量和生长速度等.     

Investigation of residual impurity content in GaAs layers grown by VPE under very low pressure conditions

We report a systematic investigation of the amount and nature of residual impurities which incorporate during the epitaxial growth of GaAs performed by vapor phase epitaxy (VPE) under very low pressure conditions. Discussing the results in the light of the electrical data and growth kinetics, we find the following: i) there is a one to one correspondence between the residual level ofn-type doping and the total gas pressure achieved during the growth run; ii) the residual donors come from a systematic contamination through the gas lines and are most probably sulfur; iii) accidental contamination processes also rule the amount and nature of residual acceptors which compensate the material but have different origins. All identified shallow species come from the gallium sources: this includes group II (zinc or magnesium) and group IV (carbon) elements. Two deeper ones have been also found: chromium and copper. While chromium comes from an obvious contamination by the semi-insulating (Cr-doped) substrates, copper has an unspecified origin.     

GaAs IC阈值电压均匀性的计算机模拟分析

本文在ＰＳＰＩＣＥ电路模拟的基础上设计了一套ＧａＡｓ ＩＣ对阈值电压均匀性要求的计算方法,并计算三种不同ＧａＡｓ ＩＣ对阈值对电压均匀性的要求,结果表明,ＳＤＦＬ对阈值电压均匀性的要求较低,σＶｔｈ为２１８ｍＶ,ＤＣＦＬ和ＢＤＣＦＬ对阈值电压均匀性要求较高,σＶｔｈ分别为３８ｍＶ和３５ｍＶ。模拟计算还提出;优化和未优化的电路对阈值电压均匀性的要求不同;工艺不同,电路对阈值电压均匀性的要求也不同。这     

高迁移率GaAs本征外延层的MOCVD生长

通过优化生长条件,利用EMCORE D125 MOCVD外延系统,制备了高迁移率的GaAs外延层,其迁移率在室温下达到了8 879 cm2/V@s,在77 K温度下超过了130 000cm2/V@s.结果表明,衬底表面氧化是影响外延层迁移率的重要因素.     

GaAs／AlGaAs多量子阱器件均匀性研究

从几个方面研究了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量子阱红外探测器的均匀性,找到了影响其均匀性的几个因素,今后的工作奠定了基础。     

不同工艺下GaAs MESFET阈值电压均匀性的研究

分别采用挖槽工艺和平面选择离子注入自隔离工艺对 Ga As MESFET Vth(阈值电压 )均匀性进行了研究。结果表明 ,采用平面工艺方法获得的 Ga As单晶 MESFET Vth均匀性与采用挖槽工艺相比 ,更能反映单晶材料质量的实际情况 ,Ga As单晶 MESFET Vth均匀性研究宜采用平面工艺     

砷化镓气相外延中Zn的行为和微光材料的制备

在Ga-AsCl_3-H_2系统中用金属Zn为掺杂剂,研究了气相外延GaAs时Zn的掺入和行为。GaAs中Zn的分配系数和空穴浓度分别为10和大于10~(20)cm~(-3),它们都比掺Cd的GaAs大2—3个数量级。这保证了用以制备光阴极材料所需的高空穴浓度的P-GaAs。结合掺Zn和掺s,已重复制得界面良好的P-n结构材料。     

The variation of the P/N junction position in GaAs/GaAlAs double heterostructures grown by low pressure mo vpe.

A modified contact resistance profiler has been used to determine the dopinq type of the active layer in GaAs/Ga AlAs double heterostructures qrown by low pressure metalorganic vanour phase enitaxy (LP-MO VPE). It was found that under normal growth conditions. The p/n junction is located inside the “p-tyne” Ga_0.65Al_0.35As confinement layer. SIMS data show that this displacement of the p/n junction is due to electrical compensation of the zinc doping.     

300 mm直径硅外延片均匀性控制方法

随着摩尔定律的逐步实现,大直径硅片的应用规模逐渐扩大,然而,大直径硅外延片的片内均匀性成为了外延的主要问题之一.使用具有五路进气结构的单片外延炉生长300 mm直径硅外延片.相对于传统的三路进气结构,五路进气可以分别对硅片表面的5个区域的气流进行调节,实现单独分区调控,从而提升了外延层厚度均匀性的可调性.实验中,采用两步外延方法,进一步提升了片内电阻率均匀性.通过对工艺参数进行优化,300 mm硅外延片的外延层厚度不均匀性达到0.8％,电阻率不均匀性为1.62％(边缘排除5 mm),成功提升了300 mm直径硅外延片的外延层厚度和电阻率均匀性控制水平.     

液相外延用碲镉汞母液晶锭的组分均匀性

开展了液相外延用碲镉汞母液晶锭的合成工艺优化研究.通过优化合成温度、合成时间、摇炉速率和淬火工艺,有效提高了碲镉汞晶锭的纵向组分均匀性.用改进工艺后合成的碲镉汞母液晶锭生长了28个外延薄膜样品,其组分平均偏差为0.95%,满足第二代红外焦平面探测器研制对探测器材料组分均匀性的要求.