直拉区熔联合法硅单晶生长技术研究

通过直拉工艺生长直径60 mm的N型100单晶,之后以该单晶作为原料,采用区熔工艺生长成50 mm(2英寸)N型111单晶,单晶的电阻率为2.71~5.35Ω·cm,少子寿命为500~750μs,氧碳含量均低于1×16 cm-3。实验表明,通过直拉工艺和区熔工艺联合方式研制的低阻硅单晶具有电阻率控制准确、氧碳含量低、工艺易于实施等特点。同时,对直拉区熔联合法生长单晶的技术特点进行了探讨。     

φ200mm太阳能电池用直拉硅单晶生长中导流系统的研究

利用数值模拟,对CZ硅单晶生长系统中导流系统调整和改进,得到不同导流系统下的氩气流场和全局温场. 研究发现在导流系统中引入导流筒及冷却功能后,氩气流场得到明显的改善,晶体中纵向温度梯度均匀性改善,固液界面趋于平坦,有利于结晶潜热的散发和单晶径向电阻率的均匀性. 研究表明改进导流系统能提高结晶潜热散发速率,有利于提高晶体拉速.     

直拉硅单晶中的流动图形缺陷

用Secco腐蚀液对直径150mm p型(100)直拉硅单晶片进行择优腐蚀后,得到了流动图形缺陷(FPDs),并通过原子力显微镜(AFM)对其微观结构进行观察.实验发现,在FPDs缺陷的尖端存在有几百纳米的由(111)面构成的八面体空洞,这与Takeno等人的实验结果相反,他们认为FPD的端部是间隙型的位错环;实验还发现,FPD端部的空洞随腐蚀时间延长会逐渐变为圆形的浅坑直至最后消失.     

φ200mm太阳能电池用直拉硅单晶生长中导流系统的研究

利用数值模拟,对CZ硅单晶生长系统中导流系统调整和改进.得到不同导流系统下的氩气流场和伞局温场.研究发现在导流系统中引入导流筒及冷却功能后,氩气流场得到明显的改善,晶体中纵向温度梯度均匀性改善,同液界面趋于平坦,有利于结晶潜热的散发和单晶径向电阻率的均匀性.研究表明改进导流系统能提高结品潜热散发速率,有利于提高晶体拉速.     

直拉硅单晶中的流动图形缺陷

用Secco腐蚀液对直径15 0 mm p型(10 0 )直拉硅单晶片进行择优腐蚀后,得到了流动图形缺陷(FPDs) ,并通过原子力显微镜(AFM)对其微观结构进行观察.实验发现,在FPDs缺陷的尖端存在有几百纳米的由(111)面构成的八面体空洞,这与Takeno等人的实验结果相反,他们认为FPD的端部是间隙型的位错环;实验还发现,FPD端部的空洞随腐蚀时间延长会逐渐变为圆形的浅坑直至最后消失     

利用装置环形永磁场的直拉炉（PMCZ）生长单晶硅和掺锗硅晶体

设计了一种永磁（钕铁硼）环形磁场装置代替常规电磁场用于直拉炉生长单晶硅和掺锗单晶硅（PMCZ法）．磁力线呈水平辐射状均匀分布．只要磁场强度足够强,即可有效地抑制熔体中热对流和晶体旋转产生的离心强迫对流,从而有效地抑制了固液界面处的温度波动,降低以至消除微观生长速率的起伏,造成了一种类似于空间微重力环境下生长晶体的条件．在这种条件下,杂质和掺杂剂的运动方式受扩散规律控制．利用这种装置生长了掺锗（Ge∶Si重量比为1.0%,5.0%和10.0%）和不掺锗的硅晶体,获得了氧浓度较低,掺杂剂径向分布均匀性好的较高质量的晶体．该装置磁场强度可方便地通过调节磁环之间相对位置及磁环相对固液界面位置进行调控,满足不同工艺条件对不同的场强的要求．     

利用装置环形永磁场的直拉炉(PMCZ)生长单晶硅和掺锗硅晶体

设计了一种永磁 (钕铁硼 )环形磁场装置代替常规电磁场用于直拉炉生长单晶硅和掺锗单晶硅 (PMCZ法 ) .磁力线呈水平辐射状均匀分布 .只要磁场强度足够强 ,即可有效地抑制熔体中热对流和晶体旋转产生的离心强迫对流 ,从而有效地抑制了固液界面处的温度波动 ,降低以至消除微观生长速率的起伏 ,造成了一种类似于空间微重力环境下生长晶体的条件 .在这种条件下 ,杂质和掺杂剂的运动方式受扩散规律控制 .利用这种装置生长了掺锗 (Ge∶ Si重量比为 1.0 % ,5 .0 %和 10 .0 % )和不掺锗的硅晶体 ,获得了氧浓度较低 ,掺杂剂径向分布均匀性好的较高质量的晶体 .     

Φ200 mm太阳能用直拉硅单晶生长速率研究

介绍了Φ200 mm的太阳能用直拉硅(CZ Si)单晶生长中,采用热屏、复合式导流系统及双加热器改造直拉炉的热系统,进行不同热系统下的拉晶试验,平均拉速从0.6 mm/min提高到0.9 mm/min.用有限元法模拟了氩气的流场及单晶炉的热场,模拟结果表明:改造后的氩气流场被优化,界面附近的晶体纵向温度梯度增加,熔体纵向温度梯度减小.     

电子辐照微氮直拉硅单晶的深能级的研究

本文研究了电子辐照在氮保护气氛中生长的直拉硅单晶中引入的深能级。没有发现可检测的与氮有关的深能级。     

直拉法硅单晶生长时晃动的分析及控制

晃动是直拉法硅单晶生长中的常见现象。晃动会导致晶体生长控制系统出现异常,提拉速度波动幅度大,同时还引起熔体对流的不稳定以及杂质微观扩散的紊乱。这不仅对硅单晶的无位错生长造成一定的困难,而且对硅单晶的品质有十分不利的影响。分析了直拉硅单晶生长时晃动的影响因素。利用MATLAB软件及现有振动激励下的单摆动力学模型对CG6000型单晶炉进行单晶晃动的理论计算,理论上分析了各参数变化对单晶晃动的影响。在此基础上提出了改变晶体转速的工艺来控制单晶晃动及晶体形变的方法,并总结了若干减少晶体晃动的措施。     

直拉法生长Si1-xGex单晶的数值模拟

利用数值模拟技术对Si1-xGex单晶生长过程中的热传输和温度分布情况进行了模拟分析,并以此为条件对晶体生长过程中不同阶段下,不同埚转速度对晶体生长稳定性的影响进行了对比分析,获得了相应的数据.对优化晶体生长条件参数、提高晶体生长稳定性和晶体质量具有较好的指导意义.     

中子辐照CZ硅单晶热处理后的电阻率变化

CZ硅单晶受中子辐照,产生辐照缺陷,使其电阻率相对于其原始值有一定的偏差,经氮气气氛、650～700℃热处理,其电阻率可以基本恢复原始值.     

无线传感器网络功耗控制分析与仿真

根据无线通信原理为三种MAC协议(IEEE802.11MAC、BASIC、PCM)建立了能耗分析模型,对功率控制给网络带来影响进行了数学分析.并对三种MAC协议在不同网络规模中的吞吐量、能量效率进行仿真比较.仿真结果表明:有效的控制节点的发射功率,在减少能耗的同时,可以提高网络性能.     

卫星移动通信终端的低功耗设计

低功耗设计是电子产品设计的重要环节,特别是对工作在野外环境的卫星移动通信手持终端类产品而言,低功耗设计是延长终端待机时间和使用寿命的重要途径。在对通信产品整机及各类组成单元功耗产生原理分析的基础上,分别从整机、单元电路、主要元器件及FPGA代码设计等几个方面入手,讨论了采用通用元器件设计的卫星通信终端的低功耗设计方法,并给出了改进设计后的低功耗设计效果。     

热压印光刻技术复制波带片图形研究

针对只需单次曝光的菲涅尔波带片器件,给出了结合电子束光刻和热压印光刻进行大规模复制的完整工艺路线,即首先采用电子束光刻制作热压印模版,之后用热压印光刻进行波带片的大规模复制,所制得的波带片图形的最外环宽度为250 nm,直径为196μm,环数为196环.初步实验结果表明,这种方法具有很好的重复性和易用性,且可以进行低成本波带片的精确复制.     

主从型D触发器的无效功耗分析

对主从型 D触发器的功能及时序进行分析 ,证明了该类型触发器无效功耗的存在 ;文章建立了无效功耗的数学模型 ,并通过对典型应用电路的理论推导和计算机模拟 ,验证了这一结论的正确性。分析无效功耗的目的是为了采取措施消除其影响 ,文中提出的数学模型对低功耗 VL SI设计有着重要的价值。     

单晶炉密闭式热场改造研究

在CG6000型单晶炉原350 mm（14英寸）敞开式热场上添加具有保温和导流作用的热屏装置,并改进计算机自动控制参数,解决了原敞开式热场下硅单晶拉制过程中产生扭曲变形的问题,生长出了外形完好,高质量的〈111〉晶向75～80 mm（3英寸和4英寸）硅单晶。同时对敞开式热场下硅单晶棒体扭曲变形的原因及热屏装置对硅单晶生长区域温度分布和温度梯度的影响进行了分析和探讨。     

La3Ga5SiO14晶体生长研究

报道了用直接法生长新型压电材料La3Ga5SiO14晶体的研究结果。采用化学计量比La3Ga5SiO14多晶料,铂丝引出晶种,中频感应加热生长晶体。对晶体生长的温场及其相应的拉速和转速进行了研究,生长出 50mm×140mm的La3Ga5SiO14晶体,并测试了部分压电性能。     

一种通信设备功耗测量的新方法

文章介绍了一种利用电源分配单元(PDU:Power Distribution Unit)测量机柜式通信设备功耗设计的方法。该方法的优点在于测量精度高,可以在现场实时测量,可记录结果、远程管理。