重掺杂硅的热氧化

研究干氧和湿氧(95℃H_2O)氧化膜厚度在0.10～1.0μ,温度在920℃～1200℃的范围内重掺杂硅氧化特性,研究硅掺硼(1×10~(16)～2.5×10~(20)cm~(-3))或掺磷(4×10~(15)～1.5×10~(20)cm(-3)),以及这两种元素在硅表面的淀积。当硼浓度大于1×10~(20)/cm~3的情况,所有温度下氧化速率增加,而干氧氧化时这种影响最明显。1000℃以上,P掺硅氧化速率增加没有这样快,而920下,P的浓度1×10~(19)cm~(-3)或更高,结果使氧化速率有明显的增加,磷掺杂的影响在湿氧中最明显,这个结果可以用改硅热氧化时杂质再分布来园满地介释。这些考虑还能得到其他杂质重掺杂影响氧化速率的试验值。 高温度下，硅在各种氧化气氛中反应生成SiO_2,单晶硅热氧化的动力学是最近几篇论文的题目（1-5）。这些论文作者报导了起过所研究的浓度范围时氧化速率不依赖于体掺杂浓度。受主杂质和花主杂质的浓度从很低的值（本证硅）到大概象1×10~(20)cm~(-3)那样高，然而还要注意，氧化杂质浓度大于10~（20）cm~(-3)的硅表面时，氧化速率经常偏离标准值为6或7。对于大部分偏差用做器件的扩散工艺的样品来发现的。近来，发展表面控制器件和集成电路中哇氧化的作用日益重要，同时精密控制氧化层的厚度变得更有兴趣（8，9）。因此，着于研究决定对掺杂     

低压和常压汽相淀积的掺磷多晶硅膜的氧化

研究了低压和常压多晶硅膜的氧化并和单晶硅氧化作了比较·样品或者未掺杂或者利用PoCe_3作源气相预淀积掺磷·对于一种掺杂,使用的氧化条件范围较宽,当表面反应速率控制时的氧化,其所用膜的掺杂剂浓度范围比较宽。低压和常压多晶硅膜氧化速率大致相同,而和同样预淀积条件下掺杂的单晶硅有显著的差别·中等掺杂的多晶硅膜似乎由多晶硅膜表面电活性载流子浓度所控制·开始氧化时载流子浓度特别重要,氧化期间堆积在表面的掺杂剂不受控制的结果。单晶硅和多晶硅样品之间氧化速率的明显差别是与两种材料中掺杂原子扩散系数不同有关,并与多晶硅下面存在氧化层有关。重掺杂样品可以找到氧化速率的上限（upper limit）样品的重掺杂大约对应于为膜中掺杂剂固溶度的载流子浓度·轻掺杂多晶硅氧化速率在（111）和（100）单晶硅之间,低压材料氧化稍微快一点,提出多晶硅膜晶向控制的范围,氧化期间,发现所消耗多晶硅对所生长氧化膜的比率为O.43,接近所用单晶硅的数值。     

掺磷低压化学汽相沉淀的硅薄膜

本文对于低压化学汽相沉淀方法沉积的多晶硅薄膜的电导性能进行了研究,并与大气压下沉积的薄膜的导电性能作了比较。低压薄膜在580℃和620℃下沉积成,然后用离子注入法掺入磷。在620℃下沉积的薄膜是多晶膜,而在580℃下沉积的薄膜最初是无定形膜,但经过热处理后,它就变成结晶膜。对于两种不同掺磷剂量的低压膜,研究了退火温度对电阻率的影响,发现电阻率随退火温度的升高而减小。580℃下沉淀的薄膜经退火后,它的电阻率总是比620℃下沉淀的薄膜的电阻率低,而且在退火温度较低的情况下,两者的差别最为显著。在第二组实验中,注入的磷量范围很宽,相当于平均掺杂浓度在2×10~(15)—2×10~(20)cm~(-3)之间。只有在浓度低于2×101~(15)cm~(-3)和高于2×10~(20)cm~(-3)的情况下,电阻率才是掺杂浓度的一个慢变化函数(Slowfunction);而浓度在2×10~(15)cm~(-3)和2×10~(20)cm~(-3)之间时,掺杂浓度稍有改变就会使电阻率发生很大的变化。如上所述,在580℃沉淀的薄膜,其电阻率总是最低,在掺杂浓度居于中间的情况下,这尤其显著。测量了霍尔迁移率,发现它在掺杂浓度近于6×10~(18)cm~(-3)时有一最大值,而且随掺杂浓度降低急速减小。可以预料,所观察到的霍尔迁移率的这种变化特性与薄膜是由含有大量载流子陷阱的晶粒间界环绕的微晶构成这一解释相一致。     

用化学汽相淀积钨和石墨快速退火降低接触电阻率

本文报道了用选择性低压化学汽相淀积钨和石墨快速退火降低金属与扩散形成的n~+、p~+浅结的接触电阻率.发现硼扩散或磷扩散浓度以及退火温度对接触电阻率都有影响,钨硅之间无明显的相互扩散.采用这种技术,钨与n~+、p~+硅的接触电阻率分别低达(1.5～4)×10~(-7)和(1～3)×10~(-7)Ω·cm~2.但与掺杂浓度较低的掺硼硅的接触电阻率较大.     

InP 的合成晶体生长及特性

本文提出了 InP 的合成和晶体生长的结果。合成是通过高压梯度冷凝法完成的,单晶生长则用 LEC 技术,对实验生长条件,即温度梯度和氧化硼含水量进行了讨论。根据这些实验结果,在〈111〉和〈100〉晶向已生长出非掺杂(N_D-N_A<10~(16)cm~(-3)),掺 Sn(10~(17)相似文献   

氮掺杂对于n型6H-SiC氧化速率的影响

本文研究了不同氮掺杂浓度对n型6H-SiC干氧氧化速率的影响。实验中,氮掺杂浓度从9.53×〖10〗^16 〖cm〗^(-3) 到 2.68×〖10〗^18 〖cm〗^(-3),氧化温度为1050 0C和1150 0C,氧化时间从2 h 到10 h。由修改的Deal-Grove模型结合阿伦尼乌斯方程,提取出了氧化的线性速率常数和抛物线速率常数以及它们分别对应的活化能。实验数据表明,氧化温度的增加会加速氧化;氮的掺杂浓度对SiC的干氧氧化速率有影响：线性和抛物线速率常数都随着掺杂浓度的增加而增大;抛物线速率常数对应的活化能从0.082 eV增加到0.104 eV,线性和抛物线速率常数对应的活化能都随着掺杂浓度的增加而增大;抛物线速率对应的指前因子从2.6x104 nm2/s 增加到 2.7x105 nm2/s,线性和抛物线速率对应的指前因子都随着掺杂浓度的增加而增大;而且,实验间接说明用提取出的Arrhenius活化能的变化来解释掺杂改变SiC氧化速率是不合理的。     

用于制备FET的磷化铟汽相外延

磷化铟汽相外延已用于沉积制备 FET 所需的亚微米多层结构。该结构是沉积在绝缘掺铁衬底上,由缓冲层、表面沟道层和 n~(++)接触层组成。缓冲层之 N_d-N_d<10~(14)cm~(-3)、μ_(77°K)>50,000cm~2/v·s。表面沟道层掺硫,其厚度为0.3～0.5μm,载流子浓度控制在8×10~(16)cm~(-3)到2×10~(17)cm~(-3),相应的298°K 电子迁移率为3900cm~2/v·s 和3000cm~2/v·s,并且没有观察到性能随沟道层的减薄而退化的现象。由于材料具有极好的横向均匀性,从而用实验证明了生长 n~(++)层能使接触电阻减少以及采用隐埋沟道能引起栅的改善。发展了用于测量载流子浓度分布的金属-氧化物-半导体技术,当FET 的沟道掺杂浓度为2×10~(17)cm~(-3)时,用这种技术能提供6000(?)的耗尽。     

电子束掺杂磷

本文提出了一种新的半导体掺杂方法.将掺杂杂质涂敷在待掺杂的半导体表面,利用连续电子束辐照实现了掺杂.其结深可由电子束的参数调节加以控制. 对掺磷的电子束掺杂层进行测量分析,表明,N_P=3.5 × 10~(10)cm~(-3),层内N(x)的变化范围为 10~(12)-10~(20)cm~(-3),μ(x)为 57-130(cm~2/V·scc);低能电子衍射图案呈单晶衍射点和菊池线;沟道背散射测量电子束掺杂层损伤比离子注入的小得多.用这一掺杂法研制成功的平面二极管,性能良好.     

分子束外延中的掺硼工艺

我们在硅分子束外延中利用共蒸发B_2O_3的方法在硅中进行硼掺杂,掺杂浓度可控制在4×10~(17)cm~(-3)至4.2×10~(19)cm~(-3)之间,这说明不需要利用离子注入或高温掺杂炉,也可以在硅外延层中实现有效的P型硼掺杂.我们还对掺杂外延层的质量进行了初步分析:外延层剖面均匀、没有明显的偏析现象;当硅源速率在 2A/s时,外延层中氧含量与衬底相同.     

650～700℃ LPE生长三元合金In_(0.53)Ga_(0.47)As/(100)Inp

首先用正规溶液模型,在650～700℃间计算了In_(0.53)Ga_(0.47)As的液相组分。通过实验调整,在653℃、684℃和701℃LPE生长了与(100)InP衬底晶格匹配的非故意掺杂三元合金In_(0.53)Ga_(0.47)As,并测量了其外延层的载流子浓度、霍尔迁移率和电阻率。684℃生长的外延层具有光滑的表面彤貌,室温下其载流子浓度为3.7×10~(15)cm~(-3),霍尔迁移率为9.07×10~3cm~2/v·s,电阻率为0.19Ω—cm。     

高效率Ku波段HBTMMIC功率放大器

<正> 这种MMICPA所用的器件结构是用MOCVD系统生长的,依次为1.5μm厚的重掺杂n-GaAs下集电极、0.7μm厚的掺杂为2×10~(16)cm~(-3)的集电极、5×10~(19)cm~(-3)碳掺杂基极(厚度80nm)、100nm厚的掺杂浓度为5×10~(17)cm~(-3)的Al_(0.35)Ga_(0.65)As发射极和200nm厚的掺杂     

液封合成与切氏法生长InP单晶

——本文介绍一种制备InP单晶的新工艺.工艺特点是实验周期短和沾污少.晶体电学参数已达到N_D-N_A=4.53×10~(15)cm~(-3)和μ_(77K)=29920cm~2/V·s.(111)In面的位错密度为10~3～10~4cm~(-2).单晶锭重约200克.在掺Sn-InP衬底上汽相外延生长的InP层用于制做体效应器件,在58.3GHz下有120mW的输出功率和2.08%的效率.     

分子束外延高性能P型GaAs单晶薄膜

用国产分子束外延设备生长出性能优良、表面平整光洁的GaAs。不掺杂的P型GaAs空穴浓度为 2-8×10~(14)cm~(-3),室温迁移率为360-400cm~2/V·s.使用国产材料,纯度为 2N5并经我们“提纯”的 Be作为 P型掺杂剂.掺 Be的 P型GaAs空穴浓度范围从1.0 × 10~(15)至6×10~(15)cm~(-3).其室温迁移率与空穴浓度的关系曲线与国外文献的经验曲线相符.当空穴浓度为1—2 ×10~(15)cm~(-3)时,室温迁移率达 400cm~2/V·s.低温(77K)迁移率为 3500—7000cm~2/V·s.在4.2K下对不同空穴浓度的P型GaAs样品进行了光荣光测量和分析.     

用氢化物法在四腔反应器中生长GaInAs/InP异质结

用一种新设计的反应器在InP衬底上生长InP及GaInAs层。对InP的生长参量已作了观察。对0.03≤x≤0.60的Ga_(1-x)In_xAs合金系进行了研究。生长了N_D—N_A=5×10~(17)cm~(-3)掺硫的GaInAs层。在室温下测量了组分与霍尔迁移率的关系。在InP衬底上已生长出⊿a/a<5×10~(-4)的优质Ga_(0.47)In_(0.53)As层;当N_D—N_A在10~(16)～2×10~(17)/cm~3范围时,300K与77K的迁移率分别是15000cm~2/V·s及28000cm~2/V·s。已经生长出界面宽度小于100(?)的非最优双异质结。     

用X线曝光制成了门延迟40ps、沟长0.3μm的NMOS

<正> 美国贝尔研究所用该公司研制的 x 射线曝光装置、x 射线用掩模和可用干法显影的新的光致抗蚀剂制成了门延迟时间为40ps 的环型振荡器。该振荡器的基本器件是有效沟长为0.3μm 的 MOSFET。采用比例缩小的 FET,栅氧化膜厚23nm,结深为0.25μm,沟道掺杂为7×10~(16)cm~(-3),衬底掺杂为8×10~(15)cm~(-3),电源电压为1.5V。每门功耗为0.1mW,门传输     

退火对LEC SI GaAs单晶性能的影响

本文报道了退火对非掺LEC SI GaAs晶片的电学性能和均匀性的影响。在850℃以上退火,晶片横截面上的平均迁移率由原生晶体的2.64×10~3cm~2/V·s提高到5.72×10`3cm~2/V·s,其中某些测量点达6.68×10~3cm~2/V·s,横向不均匀性由32％减少到6％,电阻率不均匀性由30％减少到10％。观察到晶片退火时间过长,性能反而下降。 基于上述实验结果,对退火改善晶体性能的机理进行了分析和讨论。     

可控电参数低位错InP单晶制备

本文给出了一种制备电参数可控、低位错密度 InP 单晶的双掺杂技术。采用本技术,在高压单晶炉内,用炉内直接合成 LEC 法,结合掺杂剂的选择和适量掺杂,已制备出载流子浓度在1～30×10~(17)/cm~3 范围内可控,位错密度在0～3×10~4/cm~2 范围内的 n 型 InP 单晶材料。用这一技术也可常规地制备电阻率ρ>10~7 Ω·cm,位错密度<5×10~4/cm~2 的大直径半绝缘 InP 单晶材料。材料用于制造长波长激光器、光电探测器和发光管。使用结果表明,器件特性有明显改善,发光效率和器件成品率都有明显提高。     

多晶硅膜的高压氧化

对未掺杂的、重磷掺杂的和重硼掺杂的多晶硅膜在812℃,7.5atm的高压水汽中的氧化特性进行了研究.为了比较,同时给出了(111)-Si 和(100)-Si的氧化结果.对未掺杂多晶硅,氧化特性和常压湿氧情况下类似,但标志初始迅速氧化阶段的时间t_1变短.对重磷掺杂多晶硅膜,加速氧化是很明显的.它能得到一个较大的x_(pod)/x_(SOM)厚度比率.对重硼掺杂多晶硅,在高压和常压下氧化速率都比(111)-Si快,但加速氧化的现象小得多.     

高掺杂沟道GaAs M-I(10~2)-S Schottky势垒栅场效应晶体管(MIS SB FET)

本文首次报道了高掺杂沟道的GaAs MIS SB FET.在S.I.GaAs衬底上用离子注入Si,同时形成高浓度、超薄的有源层和欧姆接触区,载流子峰值浓度为 0.5-1×10~(13)cm~(-3).在Al栅和GaAs有源层间有一层用阳极氧化制备的自身氧化膜,厚度10~2A|°.MIS SB FET为双栅器件,栅尺寸 2 × 400 μm. 实验所得 MIS SB FET的夹断电压为4V,零栅偏跨导为 25mS,高于本实验室相似结构常规工艺的 MES FET器件(峰值浓度1-2×10~(17)cm~(-3),没有氧化膜). 在二区间模型基础上,计入薄氧化膜影响,模拟计算了 MIS SB FET的直流和微波特性,并与常规工艺的 MES FET作了比较.     

InSb/InAsSb Strained Layer Superlattice Grown by MBE

叙述了采用国产 MBE 装置,在 GaAs 或 InSb 衬底上生长 InSb,InAsSb薄膜材料一些基础研究工作。采用二步生长法在 GaAs 衬底上生长优质 InSb 薄膜,厚度4.8μm,其室温迁移率达到4.3×10~4cm~2V·s,载流子浓度为2.4×10~(18)cm~(-3),77K 时载流子浓度为7.49×10~(15)cm~(-3);并在生长各种类型 InAsSb 超晶格材料的基础上,首次生长了 InAs_(0·05)Sb_(0·95)/InSb 应变层超晶格结构材料,其周期厚度为21nm,InSb 应变层与 InSb 层之间的共格度为0.65,本文还将叙述制作 InAsSb 长波红外探测器的具体工艺及其一些想法。