热丝法氢处理多晶硅锗薄膜

优化了热丝法氢处理多晶硅锗薄膜工艺条件.通过测试材料暗电导的温度特性得出多晶硅锗材料的电导激活能,从而考察氢处理效果.结果表明,采用此技术可有效减少多晶硅锗薄膜中的缺陷态.在优化氢处理时衬底和热丝的温度后,可以把处理时间缩短致30min之内,明显短于其他氢处理技术.     

等离子体-热丝CVD技术制备多晶硅薄膜

采用热丝化学气相沉积和等离子体增强化学气相沉积相结合的技术制备了多晶硅薄膜,通过Raman散射、XRD、吸收谱等手段研究了薄膜结构和光学性质.结果表明,与单纯的热丝和等离子体技术相比,等离子体-热丝CVD技术在一定条件下有助于薄膜的晶化和提高薄膜均匀性.Auger谱研究表明等离子体的引入大大降低了硅化物在高温热丝表面的形成.     

等离子体-热丝CVD技术制备多晶硅薄膜

采用热丝化学气相沉积和等离子体增强化学气相沉积相结合的技术制备了多晶硅薄膜,通过Raman散射、XRD、吸收谱等手段研究了薄膜结构和光学性质.结果表明,与单纯的热丝和等离子体技术相比,等离子体-热丝CVD技术在一定条件下有助于薄膜的晶化和提高薄膜均匀性.Auger谱研究表明等离子体的引入大大降低了硅化物在高温热丝表面的形成.     

热丝化学气相沉积制备多晶硅薄膜的研究

采用热丝化学气相沉积技术制备了多晶硅薄膜。利用Raman、XRD、SEM等检测手段,系统研究了沉积气压、衬底温度、衬底与热丝间距离、衬底种类等实验参数对多晶硅薄膜晶态比、晶面择优取向、晶粒尺寸的影响。得出优化条件:沉积气压42 Pa,衬底温度250℃,衬底与热丝间距离48 mm,在玻璃衬底上制备出晶态比Xc>90%,择优取向为(111),横向晶粒尺寸为200~500 nm,纵向晶粒尺寸为30 nm左右的优质多晶硅薄膜。     

晶化多晶硅氢等离子钝化处理的优化研究

以衬底温度和射频(RF)功率为调控晶化多晶硅薄膜的氢等离子钝化处理工艺的参数,借助发射光谱(OES)全程实时探测以及对氢化处理后薄膜的傅里叶变换红外吸收谱(FTIR)的分析,通过钝化前后薄膜电性能相对照,探讨工艺优化的微观机理。对于LPCVD为晶化前驱物SPC晶化的样品,氢等离子体中的Hβ和Hγ基元对氢钝化处理起主要作用。硅薄膜氢化处理后膜中的氢以Si-H或Si-H2的形态大量增加。随氢化处理的温度升高,促使Hβ和Hγ以更高的动能在表面移动并进入薄膜内与硅悬挂键键合。只有提供足够的动能才能有效改善多晶硅微结构(R降低),使霍尔迁移率得以增大;样品在足够高的衬底温度下,只需较低功率即能产生所需数量的Hβ和Hγ等离子基元对样品予以钝化。降低功率,能有效降低I2100、继而减小R,从而减少对薄膜的轰击和刻蚀,有利提高电学性能。实验中样品氢化处理较优化的条件为550°C,10 W,其霍尔迁移率提高了43.5%。     

HFCVD法生长金刚石薄膜中的热丝技术

本工作研究了在热丝(HF)CVD法生长金刚石薄膜中的热丝技术,给出了一种通常作为热丝的钨丝的实用性预处理方法,并且研究了热丝温度分布对生长膜厚度的影响,发现膜厚分布与基片表面温度分布是一致的。     

氢闸流管热丝脆断问题的解决

对脉冲氢闸流管的热丝脆断问题进行分析，通过理论计算和试验，证实用钨钼合金丝代替钨丝可以达到提高该管使用寿命的目的。     

热丝CVD法生长纳米金刚石薄膜的研究

系统地研究了热丝CVD法中反应气体压力对沉积产物金刚石薄膜的形貌和拉曼谱图的影响,提出了热丝CVD生长纳米金刚石薄膜的新工艺,并在50mm硅片上沉积得到高质量的多晶纳米金刚石薄膜。高分辨透射电镜分析表明,薄膜的晶粒尺寸约为10nm,〈111〉晶面间距为0.2086nm,与标准值0.2059nm很接近,晶粒周围由非晶结构包围。紫外激光拉曼光谱有尖锐的金刚石峰和明显的石墨峰。     

热丝CVD法分解丙酮合成金刚石薄膜

本文采用热丝CVD方法，在丙酮和氢气系统下，用Si和Mo片作衬底进行了合成金刚石薄膜的研究。Raman谱、X射线衍射以及扫描电镜的分析结果表明，制备的金刚石薄膜是多晶金刚石薄膜，当丙酮量为1.1%时，晶粒尺寸约为1-1.7微米。生长速率约为0.4um/h，并讨论了金刚石薄膜质量与实验条件的关系。     

PECVD法低温沉积多晶硅薄膜的研究

在玻璃衬底上采用常规的PKCVD法在低温(≤400℃)条件下制得大颗较(直径＞100nm)、择优取向(220)明显的多晶硅薄膜。选用的反应气体为SiF4和H2混合气体。加入少量的SiH4后，沉积速率提高了近10倍。分析认为，在低温时促使多晶硅结构形成的反应基元应是SiFmHn(m n≤3)，而不可能是SiHn(n≤3)基团。     

实现多晶硅薄膜等离子氢化的新工艺

根据多晶硅薄膜氢化的微观机理,提出改进氢化效果的工艺方法,在不增加设备投资的情况下,采用该方法能够明显提高多晶硅薄膜的氢化效果,从而提高薄膜晶体管的性能,ＩＯＮ／ＩＯＦＦ从１０＾３量级,氢化工艺的处理时间也相应缩短。     

多晶硅薄膜的等离子氢化新工艺

根据多晶硅薄膜氢化的微观机理,提出改进氢化效果的工艺方法。在不增加设备投资的情况下,采用该方法能够明显提高多晶硅薄膜的氢化效果,从而提高薄膜晶体管的性能,ＩＯＮ／ＩＯＦＦ从１０＾３量级增加到１０＾５量级,氢化工艺的处理时间也相应缩短。     

半导体锗硅薄膜材料及相关工艺技术

综述了锗硅薄膜材料的特性与应用、制备技术、固相结晶、与过渡金属的固相反应等一系列内容,探讨了提高锗硅薄膜结晶度的工艺手段和各自的优缺点,分析了锗硅薄膜与钴等过渡金属固相反应的特点及在集成电路上的应用.     

SiGe薄膜材料的椭圆偏振光谱研究

采用椭圆偏振光谱(SE)对一系列SiGe样品进行了研究。确定了SixGe1-x层的厚度和组分;对不均匀的SixGe1-x层,沿厚度方向进行了组分梯度的研究,其结果与二次离子质谱(SIMS)的测试有较好的一致性;成功地表征了器件级绝缘体上的硅锗(SGOI)样品的各层结构和SixGe1-x层的组分。     

用共蒸发法制备AlSb多晶薄膜

采用元素共蒸发法结合退火处理制成了AlSb多晶薄膜.利用x射线衍射、透射光谱、暗电导温度关系等方法研究了薄膜的结构、光学和电学性质.发现540℃退火后得到的AlSb多晶薄膜呈立方相结构,间接跃迁光能隙为1.62eV,电导激活能约为0.33eV.研究结果表明,AlSb薄膜有可能成为新型太阳电池的重要材料.     

薄虚拟SiGe衬底上的应变Si pMOSFETs

成功地试制出薄虚拟SiGe衬底上的应变Si pMOSFETs.利用分子束外延技术在100nm低温Si(LT-Si)缓冲层上生长的弛豫虚拟Si0.8Ge0.2衬底可减薄至240nm.低温Si缓冲层用于释放虚拟SiGe衬底的应力,使其应变弛豫.X射线双晶衍射和原子力显微镜测试表明:虚拟SiGe衬底的应变弛豫度为85%,表面平均粗糙度仅为1.02nm.在室温下,应变Si pMOSFETs的最大迁移率达到140cm2/(V·s).器件性能略优于采用几微米厚虚拟SiGe衬底的器件.     

用共蒸发法制备AlSb多晶薄膜

采用元素共蒸发法结合退火处理制成了AlSb多晶薄膜.利用x射线衍射、透射光谱、暗电导温度关系等方法研究了薄膜的结构、光学和电学性质.发现540℃退火后得到的AlSb多晶薄膜呈立方相结构,间接跃迁光能隙为1.62eV,电导激活能约为0.33eV.研究结果表明,AlSb薄膜有可能成为新型太阳电池的重要材料.     

Strained-Si pMOSFETs on Very Thin Virtual SiGe Substrates

Strained-Si pMOSFETs on very thin relaxed virtual SiGe substrates are presented.The 240nm relaxed virtual Si0.8Ge0.2 layer on 100nm low-temperature Si(LT-Si) is grown on Si(100) substrates by molecular beam epitaxy.LT-Si buffer layer is used to release stress of the SiGe layer so as to make it relaxed.DCXRD,AFM,and TEM measurements indicate that the strain relaxed degree of SiGe layer is 85%,RMS roughness is 1.02nm,and threading dislocation density is at most 1e7cm－2.At room temperature,a maximum hole mobility of strained-Si pMOSFET is 140cm2/（V·s）.Device performance is comparable to that of devices achieved on several microns thick relaxed virtual SiGe substrates.     

快速光热退火法制备多晶硅薄膜的研究

为了制备应用于太阳电池的优质多晶硅薄膜,研究了非晶硅薄膜的快速光热退火技术。先利用 PECVD 设备沉积非晶硅薄膜,然后放入快速光热退火炉中进行退火。退火前后的薄膜利用 X 射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)测试其晶体结构及表面形貌,用电导率设备测试其暗电导率。研究表明退火温度、退火时间对非晶硅薄膜的晶化都有很大的影响,光热退火前先用常规高温炉预热有助于增大多晶硅薄膜的晶粒尺寸和暗电导率。