In_xGa_(1-x)As的俄歇电子谱定量分析

采用As元素作为内标对分子束外延生长In_xGa_(1-x)As进行定量俄歇分析。实验测定了元素相对灵敏度因子、基体修正因子和离子溅射修正因子,给出一个定量修正公式。检测结果与电子探针、X射线双晶衍射和手册灵敏度因子法等结果进行了比较。     

离子注入半导体的溅射效应

本文中给出了离子注入过程中的离子溅射效应。这包括入射离子在注入过程中所引起的表面溅射效应、注入离子浓度的剖面修正、注入离子在靶子中的收集量等参数与注入能量、剂量和元素种类的关系。特别地分析了Sb、As、P、N和O注入Si过程中的溅射问题。并给出了注入过程中注入杂质的溅射量和溅射的深度。对上述那些元素注入时,给出了注入到靶中的实际量(称为收集量)与注入能量和注入剂量的关系。最后,讨论了避免溅射效应所应利用的条件。     

Sigmund元素溅射率公式的修正

本文给出氦、氩离子法向轰击多晶元素靶时,原子溅射率Y_o随离子能量E变化的经验公式.采用下面二个步骤,可以导出这个公式.首先,把Sigmund 溅射率公式(1)中的表面升华能U_s改为离靶组合的溅射阈能E_(th). 其次,再把上式乘以Matsunami提出的低能修正因子g(E).另外,我们还导出了适用于轻、重离子的溅射阈能经验公式E_(th)=U_s·exp(r)/r.其中:r=4M/(1+M)~2,M=M_2/M_1是靶原子的相对原子量.计算结果表明:对于低能离子(E≤1keV)而言,由经验公式算出的溅射率Y_o与实验值Y之间的相对误差不超过20％.但是,低能下的Sigmund理论溅射率Y_s约为实验值的二至二十五倍.由此可知:经验溅射率公式(30)基本上是成功的.     

低能Ar^＋轰击对GaAs,AlxGa1—xAs表面成分的影响

低能离子溅射半导体表面会引起表面结构和成分的变化,导致器件电学性能变差。本文用俄歇电子谱研究了轰击离子能量和束流密度对GaAs、Al_xGa_(1-x)As表面成分的影响。实验分析表明,离子轰击导致GaAs表面As元素严重贫乏和Al_xGa_(1-x)As表面Al元素强烈偏析和Ga元素的轻微减小。我他对离子轰击后GaAs Al_xGa_(1-x)As的表面成分分析结果与文献值不同。实验结果同时说明,GaAs与Al_xGa_(1-x)As中离子溅射行为有较大的差别,我们对此进行了初步讨论,并将实验结果与理论模型进行了比较,发现实验与理论之间不能很好一致。     

掺锌砷化镓样品的SIMS定量分析

本文利用注入剂量法,对离子注入掺Zn的GaAs样品进行了SIMS定量分析,得到了Zn在GaAs中的浓度分布,并由此获得了稳定的相对灵敏度因子,利用相对灵敏度因子法对GaAs 中的掺杂元素进行定量分析,获得了较好的结果,相对偏差小于 8 ％,此外,本文讨论了GaAs中杂质元素二次离子产额的覆氧效应,对注入剂量法进行了覆氧修正.     

真空电子技术

046 96040079硼膜中的含氢最测最/沈慰慈,王兆中(中国科学院等离子体物理所)//光电子技术一19%,16(1)一“~71 硼膜中的含氢量多少对离子回旋共振加热的功率吸收和托卡马克放电过程中的氢的再循环行为均有很大的影响.图6参8(许)光学系统的计算机优化设计提供了实用的理论依据.表1参7(许)046 96040080出现电势谱元素灵敏度的比较测定/张强基,陆明,华中一〔复旦大学)//真空科学与技术学报一19%,16(2).一勺1~93 对一些元素的出现电势讲(APS)进行了比较测定,给出了8种元素的APS相对灵敏度因子,那些具有较高空密度的元索,如谰系元索、啊系元素…     

基于扇形霍尔板几何修正因子的分裂漏磁敏场效应晶体管相对灵敏度研究

采用保角变换方法推导出扇形霍尔板的几何修正因子,并根据几何修正因子得到扇形分裂漏场效应晶体管相对灵敏度的解析表达式.通过计算机模拟和实验测试结果的验证,进一步完善了扇形磁敏分裂漏场效应管相对灵敏度的数学模型.相比矩形结构磁敏场效应晶体管,扇形磁敏场效应晶体管具有更高的相对灵敏度.测试所获最大灵敏度为3.77%T-1,根据本文模型,最大相对灵敏度应为3.81%T-1.     

基于扇形霍尔板几何修正因子的分裂漏磁敏场效应晶体管相对灵敏度研究

采用保角变换方法推导出扇形霍尔板的几何修正因子,并根据几何修正因子得到扇形分裂漏场效应晶体管相对灵敏度的解析表达式.通过计算机模拟和实验测试结果的验证,进一步完善了扇形磁敏分裂漏场效应管相对灵敏度的数学模型.相比矩形结构磁敏场效应晶体管,扇形磁敏场效应晶体管具有更高的相对灵敏度.测试所获最大灵敏度为3.77%T-1,根据本文模型,最大相对灵敏度应为3.81%T-1.     

辉光放电型溅射中性粒子质谱的研究

辉光放电型溅射中性粒子质谱(SMMS)是当今表面分析中值得推广应用的一种新技术。它通过放电等离子体中的离子溅射样品表面,产生溅射中性粒子,然后用质量分析器分析后电离的中性粒子,因而它与AES和SIMS相比,由于没有基体效应以及各种元素间的相对灵敏度比较均一,因而更易于定量。 本文介绍了我们研制的这套SMMS系统,详述了这套系统的工作原理以及结构特点。该系统的离子源采用射频放电形式,因而它既能分析导体、半导体,又能分析绝缘体;它不仅能够进行固体和薄膜表面的成份分析,而且能够进行深度剖面分析。     

以滤纸为基质利用LIBS定量分析水溶液中铅元素

为了提高激光诱导击穿光谱(LIBS)技术检测水溶液的灵敏度和重复性,利用激光诱导击穿光谱对水溶液中Pb元素进行检测分析。采用滤纸作为固体基质,选取Mn作为Pb的内标元素,将配置好的不同浓度的Pb溶液滴入滤纸中,比较采用内标法与无内标法定标的分析结果,表明选取Mn作为Pb的内标元素的定标曲线拟合相关系数R2达到0.998,检测限与实际测量值的相对误差较小。通过对实验系统的探测延时、门宽等参数的优化,在更低的激发能量下,经线性拟合计算得到Pb元素的检测限为3.87mg/L质量浓度,与以往实验中利用喷流方式检测相比,检测灵敏度提高了大约10倍,而且与同类方法比较检测限也相对较低。该实验系统样品处理简单,节省检测时间,为LIBS应用到现场快速检测重金属元素提供了一种较为实际的方法。     

太阳能级多晶硅中痕量金属杂质含量的ICP-MS测定

研究了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS),测定太阳能级电池用硅材料中Al,Fe,Ca,Mg,Cu,Zn,Cr,Ni和Mn等痕量元素的分析方法。考察测量过程中的质谱干扰及基体元素产生的基体效应,讨论了可能的消除方法,考察了内标元素Sc,Y,Rh等对基体抑制效应的补偿。采用Sc和Rh做内标元素补偿基体效应和灵敏度漂移,在测定中取得良好的效果。样品的加标回收率为90.0%～107.1%,相对标准偏差(RSD)0.9～3.4%,检出限为0.030～0.500 μg/L。     

NdFeB永磁靶材溅射模拟

运用SRIM2006软件对Nd2Fe14B靶溅射过程进行了模拟,并就入射离子的入射能量和角度进行了分析,得到溅射产额与入射离子能量、入射角度以及溅射靶材的一般规律:1)溅射产额随着入射离子能量的增加而增加,在低能量区域增加很快,到了高能量区域增加变缓;2)溅射产额随着入射离子入射角度的增大逐渐增大,且在70°~80°出现极大值,如当入射离子的入射角度为75°,入射离子能量为7 keV时,溅射产额可达4.398(原子.离子–1);3)溅射原子的摩尔比与靶材原子摩尔比存在一定偏差,导致薄膜成分与靶材成分不一致。     

SIMS测试中的一次离子束研究

介绍了二次离子质谱仪(Secondary Ion Mass Spectrometry,SIMS)测试中一次离子束的各参数对测试的影响.研究发现,离子源的选择由分析元素决定,一次束能量决定深度分辨率,入射角度影响溅射产额,一次离子束的束流密度影响溅射速率.因此,在SIMS测试中,需要根据分析目的调节相应参数,以获得较好的...     

MoNb-GaAs肖脱基势垒二极管的界面分析

在GaAs外延层上用电子束蒸发Nb及直流等离子体溅射Mo和Au的办法,制备了GaAs-Nb-Mo-Au结构的肖脱基势垒二极管.用XPS结合氩离子刻蚀测量了它的成分深度分布及界面特性,得到:当溅射Mo层厚度大于1000 A时,Au和GaAs之间的互扩散可以被阻挡住.Mo向Nb中的扩散使单独的Nb层不复存在,二极管成为GaAs-(Nb,Mo、Ga、As)-Mo-(MoAu)-Au结构.在界面过渡区中,Mo以金属形式存在,而Nb则同GaAs表面的天然氧化层反应后生成为低价的氧化铌.MoNb-GaAs肖脱基势垒比Mo-GaAs结构热稳定性好的原因,可能是同Nb氧化物的高生成热相联系的.     

ZnS-HgCdTe钝化膜表面及界面的研究

对ZnS薄膜进行了深入的研究,发现HgCdTe表面经抛光、腐蚀及钝化处理后,ZnS-HgCdTe界面过渡区内缺Cd、Hg,而在HgCdTe表面预先阳极氧化一层氧化膜能改善过渡区状况。在俄歇电子能谱(AES)和X射线电子能谱(XPS)的测量过程中对元素的灵敏度因子进行修正,使两者结果趋于一致。     

InP/In_xGa_(1-x)As异质结构中Zn元素的扩散机制

采用闭管扩散方式实现了Zn元素在晶格匹配InP/In_(0.53)Ga_(0.47)As及晶格失配InP/In_(0.82)Ga_(0.18)AS两种异质结构材料中的P型掺杂,利用二次离子质谱(SIMS)以及扫描电容显微技术(SCM)对Zn在两种材料中的扩散机制进行了研究.SIMS测试表明:Zn元素在晶格失配材料中的扩散速度远大于在晶格匹配材料中的扩散速度,而SCM测试表明:两种材料中的实际PN结深度与SIMS测得的Zn扩散深度之间存在一定的差值,这是由于扩散进入材料中的Zn元素并没有被完全激活,而晶格失配材料中Zn的激活效率相对更低,使得晶格失配材料中Zn元素扩散深度与PN结深度的差值更大.SCM法是一种新颖快捷的半导体结深测试法,对于半导体器件工艺研究具有重要的指导意义.     

基于LIBS的钢液中锰元素的在线监测

应用LIBS技术对钢液中的锰元素进行监测,为了使监测结果更精确,提出选取分析线对的方法减小测量误差。选取基体元素Fe I433.705和Fe II400.676作为内标元素的谱线,选取Mn I441.188和Mn II423.514作为分析元素的谱线。当进行定标曲线建立时,分别将原子线与离子线配成线对,原子线与原子线配成线对,离子线与离子线配成线对建立相应的定标曲线,并将它们用于检验样品的定量分析。结果表明,定量分析时选择合适的分析线对,能使定标曲线的拟合度((92%,测量结果的相对标准差(1%。     

激光诱导击穿光谱技术测定土壤中元素Cr和Pb

为了检验激光诱导击穿光谱技术对物质成分的检测能力,采用Nd:YAG激光器在优化实验条件下激发产生土壤等离子体,通过等离子体原子发射光谱法定量分析了国家标准土壤样品中元素Cr和Pb。实验中绘制了以Fe原子谱线为内标、分析谱线背景为内标以及没有内标的3种情况下的元素定标曲线,并确定了方法的精密度和检出限。结果表明,3种情况下分析元素Cr的相对标准偏差分别为5.85%、26.48%和33.10%,元素Pb的相对标准偏差分别为5.42%、22.78%和38.66%,证明采用内标法可以明显提高测量精度。用Fe谱线为内标时得到的元素Cr和Pb的相对检出限分别为3.5010-3%和57.9010-3%,满足微量元素分析要求。     

射频阱中离子的激光溅射注入

通过实验测出了激光溅射碳靶时存储离子强度随延迟时间的变化 ,计算出团簇离子的相对存储效率与离子动能之间的关系 ,并对实验结果作出了定性的解释。     

硅衬底上的钛酸铅薄膜微型超声传感器

将钛酸铅薄膜溅射在以硅片为衬底的微型薄膜悬臂上,已研制成了一种硅单片超声传感器.这种器件的尺寸为长和宽均约几十至几百μm(宽略小于长).测定了频率范围直至150kHz的超声响应.给出了谐振频率、灵敏度和品质因子与某些设计参数如膜的种类和尺寸之间关系的技术数据.35kHz时典型的灵敏度和品质因子分别为-102dB和290.这种三元列阵传感器比单元传感器有着更敏锐的定向性.