深能级杂质Zn对n型硅半导体的补偿特性

为得到高B值（材料常数）的单晶热敏材料,采用高温气相扩散的方法在n型硅中掺杂深能级杂质Zn,得到高补偿的硅材料,并对该材料特性进行了测试和分析．结果表明：这种补偿硅具有热敏特性,该材料的B值为6300K左右,其阻值对温度的依赖关系与杂质的补偿程度有关．     

InP中的深能级杂质与缺陷

综述了近年来关于InP中深能级缺陷和杂质的研究工作。讨论了深能级杂质及缺陷对InP材料性能的重要影响;介绍了深能级瞬态谱(DLTS)、光致发光谱(PL)、热激电流谱(TSC)、正电子寿命谱(PAS)、正电子深能级瞬态谱(PDLTS)等几种研究深中心的方法在研究InP时的某些特点;综合深能级缺陷和电学性质的测试结果,证明了半绝缘InP单晶材料的电学性能、热稳定性、均匀性等与材料中一些深能级缺陷的含量密切相关;分析了对掺铁和非掺退火两种半绝缘InP材料中深能级缺陷对电学补偿的影响;评述了对InP中的一些深中心所取得的研究成果和半绝缘InP的形成机理。     

计算半导体中杂质能级的分区变分方法

本文从分区变分的概念出发提出了一种计算半导体中杂质能级的新方法.它计入了杂质原于的短程势、长程势和主晶格周期势的贡献,是一种第一原理性的计算方法,便于进行自治计算和考虑缺陷集团的电子态.使用这种方法计算了硅中的浅杂质 P、As、Sb和深杂质S~+、Se~+、Te~+、S、Se、Te的能级.算得的杂质能级变化趋势基本上和实验结果相符.最后讨论了浅杂质和深杂质能级的形成机理和分区变分理论的意义.     

Zn掺杂n型硅材料的补偿研究

为了获得不同补偿度的硅材料,采用高温气相扩散的方法,在n型硅中掺杂深能级杂质Zn,得到各种电阻率(在25℃下)的补偿硅。实验表明,对具有不同初始电阻率的硅材料,扩散后电阻率随扩散温度和杂质投入量的不同都有较大变化,而且随杂质投入量的增加,电阻率都有一个急剧变化的转折点。     

用迁移率和载流子浓度研究碲镉汞中的深能级

获得了一种研究碲镉汞深能级的方法。通过分析迁移率 载子浓度与温度的关系，可以得到关于深能级的重要依据。     

低温下半导体浅能级杂质的陷阱行为

本文研究了低温下半导体浅能级杂质的陷阱行为,计算结果表明:当补偿杂质浓度较高时,浅能级杂质将有明显的陷阱作用,并在10~(17)cm~(-3)时达到最大.在此基础上,本文讨论了浅能级杂质的陷阱行为对双极晶体管截上频率性能的影响.     

半导体中深能级的磁光关联效应

利用掺金硅p~+n结样品,测出样品的深能级谱后研究磁场对深能级的影响。发现磁场使能级变浅,能级越深改变越小。如对样品再施以光注入,研究深能级在磁场及光注入下的关联效应,发现谱峰有较大的移动并显著加宽。     

高补偿硅的阻–温特性

采用5Ω·cm的p型单晶硅,通过在高温下扩散金属锰的方法,可以得到高补偿硅.笔者选择没有光照下,室温电阻率为5.84×104Ω·cm的样品,进行测量电阻随温度的变化关系(温度从77 K上升到300 K).测试结果表明:在没有光照条件下测试时,电阻随温度的变化同普通的半导体;但在受到光照时,却出现极不相同的情况,这种不同,可能来自所掺杂的硅是一种光敏材料及掺入的杂质是一种深能级杂质.     

高补偿硅的阻-温特性

采用5·cm的p型单晶硅,通过在高温下扩散金属锰的方法,可以得到高补偿硅。笔者选择没有光照下,室温电阻率为5.84×104·cm的样品,进行测量电阻随温度的变化关系(温度从77 K上升到300 K)。测试结果表明:在没有光照条件下测试时,电阻随温度的变化同普通的半导体;但在受到光照时,却出现极不相同的情况,这种不同,可能来自所掺杂的硅是一种光敏材料及掺入的杂质是一种深能级杂质。     

掺氮区熔硅单晶深能级的研究

DLTS测量发现,在原生掺氮区熔硅单晶中,除E_c-0.20eV、E_c-0.28eV与氮相关外,E_c-0.57eV能级也与氮相关.此三能级在低于400℃、经0.5 小时退火均消失,同时测得三个与氮相关的新能级E_c-0.17eV、E_c-0.37eV和E_c-0.50eV,并研究了它们的退火行为.     

钒受主能级在n型4H-SiC中的深能级瞬态傅里叶谱和光致发光

借助深能级瞬态傅里叶谱研究了钒离子注入在SiC中引入的深能级陷阱.掺人的钒在4H-SiC中形成两个深受主能级,分别位于导带下0.81和1.02eVt处,其电子俘获截面分别为7.0 × 10-16和6.0×10-16cm2.对钒离子注入4H-SiC样品进行低温光致发光测量,同样发现两个电子陷阱,分别位于导带下0.80和1.6eV处.结果表明,在n型4H-SiC掺入杂质钒可以同时形成两个深的钒受主能级,分别位于导带下0.8±0.01和1.1±0.08eV处.     

钒受主能级在n型4H-SiC中的深能级瞬态傅里叶谱和光致发光

借助深能级瞬态傅里叶谱研究了钒离子注入在SiC中引入的深能级陷阱.掺人的钒在4H-SiC中形成两个深受主能级,分别位于导带下0.81和1.02eVt处,其电子俘获截面分别为7.0 × 10-16和6.0×10-16cm2.对钒离子注入4H-SiC样品进行低温光致发光测量,同样发现两个电子陷阱,分别位于导带下0.80和1.6eV处.结果表明,在n型4H-SiC掺入杂质钒可以同时形成两个深的钒受主能级,分别位于导带下0.8±0.01和1.1±0.08eV处.     

Fabrication of n-Type Silicon Optical Fibers

In this research, for the first time, an n-type silicon optical fiber is demonstrated. The fiber is fabricated by drawing from a powder-in-tube-type preform. Outside diameters in the range of several hundred micrometers were made with core diameters in the range of tens of micrometers. Optical and material characterizations have been made in order to understand the structural and compositional properties of this device. Fibers fabricated have a polycrystalline core with a few large grains as determined by electron backscatter diffraction analysis. Grains' dimensions in the core are on the order of tens to hundreds of micrometers. The doped silicon optical fiber may pave the way for in-fiber silicon photonics in the near future.      

硅中过渡金属深杂质态的量子化学研究

用缺陷原子簇模拟大块晶体,进而应用分子量子化学理论予以处理,是研究固体中深杂质态的一种有效的近似方法。本文采用17个原子组成的原子簇,以EHMO方法,对Cr、Mn、Fe、Co、Ni五个中性过渡金属原子在半导体硅中所引起的深杂质态,进行了量子化学计算。所得杂质能级在带隙中的位置与实验结果基本一致。     

在磁场作用下氮化物抛物量子阱中杂质态能量

采用变分法研究了在外磁场作用下GaN／AlxGa1-xN无限抛物量子阱（PQW）中类氢杂质态能级,给出不同磁场下杂质态基态能、结合能随阱宽的变化关系以及能量随磁场强度变化的函数关系。数值结果表明：外磁场对类氢杂质能量和结合能均有明显的影响,杂质态能量随磁场的增强而显著增大,并且随阱宽的增大而增大;GaN／Al0.3Ga0.7 N PQW对杂质态的束缚程度比GaAs／Al0.3Ga0.7As PQW强。     

硅中E_c-O.18 eV铜能级的单轴应力深能级瞬态谱研究

首次用单轴应力下的深能级瞬态谱法研究了N型直拉硅中与铜有关的主要深能级E_c-0.18eV.由实验结果推断,这个能级对应于硅中两个不同的铜中心,其深能级的激活能十分接近,单轴应力使偶然简并解除从而将它们分开.     

氢对硅中4d过渡杂质的钝化

本文研究了氢原子与Ｓｉ中４ｄ过渡杂（Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｍｏ）引入深入中心的相互作用，得到了Ｓｉ中这些深中心被钝化的难易程度。从钝化角度支持了Ｓｉ：Ｐｄ与Ｓｉ：Ｒｈ中有关能级属于同一中心、不同荷电态的判断，同时提出了Ｓｉ：Ｍｏ中Ｅ（０．５３）和Ｈ（０．１６）两个能级属于同一中心、不同荷电态的证据，通过氢对已知同一中心、不同荷电态两个能级的相互作用，对氢的钝化机理作了初步探讨。     

The Characteristics of New n-Type Polycrystalline Silicon Thin-Film Transistors Employing Alternating Magnetic-Field-Enhanced Rapid Thermal Annealing

We fabricated a new top-gate n-type depletion-mode polycrystalline silicon (poly-Si) thin-film transistor (TFT) employing alternating magnetic-field-enhanced rapid thermal annealing. An n⁺ amorphous silicon (n⁺ a-Si) layer was deposited to improve the contact resistance between the active Si and source/drain (S/D) metal. The proposed process was almost compatible with the widely used hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) TFT fabrication process. This new process offers better uniformity when compared to the conventional laser-crystallized poly-Si TFT process, because it involves nonlaser crystallization. The poly-Si TFT exhibited a threshold voltage (V_TH) of -7.99 V at a drain bias of 0.1 V, a field-effect mobility of 7.14 cm²/V ldr s, a subthreshold swing (S) of 0.68 V/dec, and an ON/OFF current ratio of 107. The diffused phosphorous ions (P⁺ ions) in the channel reduced the V_TH and increased the S value.