氮化硼薄膜的制备和离子注入掺杂

通常人们对氮化硼薄膜的S掺杂,采用的是在氮化硼制备过程中就地掺杂的方法,文中则采用S离子注入方法.氮化硼薄膜用射频溅射法制得.实验结果表明,在氮化硼薄膜中注入S,可以实现氮化硼薄膜的n型掺杂;随着注入剂量的增加,氮化硼薄膜的电阻率降低.真空退火有利于氮化硼薄膜S离子注入掺杂效果的提高.在离子注入剂量为1×1016cm-2时,在600℃的温度下退火60min后,氮化硼薄膜的电阻率为2.20×105 Ω·cm,比离子注入前下降了6个数量级.     

氮化硼薄膜的制备和离子注入掺杂

通常人们对氮化硼薄膜的S掺杂，采用的是在氮化硼制备过程中就地掺杂的方法，文中则采用S离子注入方法. 氮化硼薄膜用射频溅射法制得. 实验结果表明，在氮化硼薄膜中注入S，可以实现氮化硼薄膜的n型掺杂；随着注入剂量的增加，氮化硼薄膜的电阻率降低. 真空退火有利于氮化硼薄膜S离子注入掺杂效果的提高. 在离子注入剂量为1E16cm-2时，在600℃的温度下退火60min后，氮化硼薄膜的电阻率为2.20E5Ω·cm，比离子注入前下降了6个数量级.     

离子注入对ITO薄膜电学特性的影响

对系列In2O3∶Sn (ITO)薄膜样品分别实施了不同剂量的Sn+, Ag+ 和Mo+离子注入并将它们在250 ℃下进行了热处理.利用霍耳测量研究了原始样品及注入和退火前后各样品的电学特性.研究了ITO薄膜的电学参数受离子注入的种类及剂量的影响.实验证明不同种类的离子注入会不同程度地降低ITO的导电性能,但热处理的效应与之相反.3种金属中,Sn+离子对薄膜造成的注入损伤最小,而高价的钼离子可以替换铟离子的位置成为施主,当注入剂量为1×1015 cm-2时,经过Mo+离子注入和后续退火的ITO薄膜,载流子浓度提高了14%.     

多晶硅电学特性研究之Ⅵ:高阻多晶硅的电学性质

对砷离子注入的轻掺杂多晶硅进行了系统的实验,研究了高阻多晶硅电学特性与薄膜淀积温度,注入剂量,退火温度,退火时间和热处理周期等处理条件的关系。结果表明淀积系统的温度梯度分布使薄膜的电参数均匀性差;高阻多晶硅的电阻率对注入剂量的变化十分敏感,高温下长时间退火将使电阻率增加;轻掺杂多晶硅中的“杂质分凝”是不可逆的。高值电阻电参数调整实验也取得了较好的结果。这项工作揭示了高阻多晶硅一些未见指道过的重要性质,我们提出的晶界中的氧俘获态模型成功地解释了这些现象。     

退火对N离子注入ZnO:Al薄膜性能的影响

利用溶胶-凝胶法在(0001)Al2O3衬底上制备了Al/Zn原子比为1%的ZnO:Al薄膜,将能量56keV、剂量1×1017ions/cm2的N离子注入到薄膜中.离子注入后,样品在500～900℃氮气气氛中退火,利用X射线衍射(XRD)、光致发光(PL)、透射谱和四探针研究了退火温度对薄膜性能的影响.结果显示,在800℃以下退火,随退火温度提高,薄膜结晶性能逐渐变好;在600℃以上退火,随退火温度提高,紫外近带边发光峰(NBE)和缺陷相关的深能级可见光发光带都逐渐增强;600℃退火时,样品的电阻率仅为83Ω·cm.     

C~+注入a-SiN_x∶H的原子化学键合的研究

常温下对低压化学气相沉积制备的纳米硅镶嵌结构的a-SiNx∶H薄膜进行C 注入,能量为30keV,剂量为2×1017cm-2.对C 注入的SiNx薄膜在800℃的温度下,进行2h的常规炉退火处理.通过XPS,AES的测量得到,经800℃高温退火处理后的薄膜形成了部分SiCxNy结构.用喇曼、XPS等分析手段对薄膜结构及成分进行了测量与分析,得到不同退火温度对离子注入形成SiCN薄膜结构与成分的影响,认为高温退火后薄膜中硅含量与SiCxNy薄膜的形成有重要的关系.     

C+注入a-SiNx:H的原子化学键合的研究

常温下对低压化学气相沉积制备的纳米硅镶嵌结构的a-SiNx∶H薄膜进行C 注入,能量为30kev,剂量为2×1017 cm-2.对C 注入的SiNx薄膜在800℃的温度下,进行2h的常规炉退火处理.通过XPS,AES的测量得到,经800℃高温退火处理后的薄膜形成了部分SiCxNy结构.用喇曼、XPS等分析手段对薄膜结构及成分进行了测量与分析,得到不同退火温度对离子注入形成SiCN薄膜结构与成分的影响,认为高温退火后薄膜中硅含量与SiCxNy薄膜的形成有重要的关系.     

C+注入a-SiNx:H的原子化学键合的研究

常温下对低压化学气相沉积制备的纳米硅镶嵌结构的a-SiNx∶H薄膜进行C+注入,能量为30kev,剂量为2×1017 cm-2.对C+注入的SiNx薄膜在800℃的温度下,进行2h的常规炉退火处理.通过XPS,AES的测量得到,经800℃高温退火处理后的薄膜形成了部分SiCxNy结构.用喇曼、XPS等分析手段对薄膜结构及成分进行了测量与分析,得到不同退火温度对离子注入形成SiCN薄膜结构与成分的影响,认为高温退火后薄膜中硅含量与SiCxNy薄膜的形成有重要的关系.     

高剂量Ge离子注入直接形成nc-Ge的研究

报道了分别采用剂量为1×1016,1×1017,5×1017和1×1018cm-2的高剂量Ge离子注入,不需退火即可在SiO2中直接形成Ge纳米晶的新现象.采用掠入射X射线衍射和激光喇曼谱等实验手段对样品进行了物相分析.结果表明,高剂量Ge离子注入可在SiO2薄膜中直接形成Ge纳米晶(nc-Ge);非晶态Ge向晶态Ge发生相变的阈值剂量约为1×1017cm-2,离子注入直接形成的nc-Ge内部具有较大压应力,随着注入剂量的提高,nc-Ge的尺寸和含量均有提高.对纳米晶形成机理的研究认为,在Ge离子注入剂量达到阈值,此时膜中Ge非晶态团簇浓度达到饱和甚至过饱和,新入射的Ge离子把动能传递给膜中的非晶态Ge原子,使其部分析出并团聚形成能量最低且最稳定的Ge纳米晶态.     

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。