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%.     

长波碲镉汞材料As掺杂激活研究

利用离子注入工艺实现长波碲镉汞材料的As掺杂,As作为掺杂介质表现出两性掺杂行为,而As只有占据Te位成为受主才能形成P型碲镉汞材料。通过对砷掺杂碲镉汞材料在汞气氛中进行退火,分析注入退火引起的样品电学性质的变化,对砷激活退火采用的汞压、温度及时间进行了研究,利用霍尔测试和二次离子质谱仪(SIMS)等手段分析激活效果,研究发现,高温富汞热退火可以实现碲镉汞As激活。     

离子注入的GaAs的密封和控制气氛的退火

<正> 一、引言离子注入后退火的控制气氛技术(CAT 或非密封)提供一种有用的方法,可以激活注入的离子和降低离子注入引起的晶格损伤。该方法的目的是提供适当的气氛,维持 GaAs表面的稳定,防止镓和砷的损失并且不会沾污 GaAs。CAT 退火避免了由于介质诸如 SiO_2和Si_3N_4的密封(CAP)所导致的应力和杂质的复杂性。这些介质可能吸附了某些有意附加的掺杂剂。已经发展了许多 CAT 的改进方法。在这些方法中,利用平衡提供保护性气氛,     

硅中硼离子注入层的卤钨灯辐照快速退火研究

本文研究了SiO_2掩蔽膜硼离子注入硅的卤钨灯辐照快速退火,测量了注入层表面薄层电阻与退火温度及退火时间的关系,得到了最佳的退火条件。对于采用920(?)SiO_2膜,25keV、1×10~(15)cm~(-2)的~(11)B离子注入样品,经不同时间卤钨灯辐照退火后,测量了注入层的载流子浓度分布,并与950℃、30分钟常规炉退火作了比较。结果表明,卤钨灯辐照快速退火具有电激活率高、注入杂质再分布小以及快速、实用等优点。     

硅中离子注入层的红外瞬态退火及其浅结的制备

本文研究了硅中离子注入层的红外瞬态退火.对于注As~+和注B~+样品的测试表明,红外瞬态退火具有电激活率高、缺陷消除彻底和注入杂质再分布小等优点.对于注入剂量为1×10~(15)As~+cm~(-2)的样品和3.6×10~(14)B~+cm~(-2)的样品,经红外瞬态退火后电激活率分别达到了90%和95%.用红外瞬态退火样品制作的台面管的反向漏电流,在相同的测试条件下,只是常规热退火样品的一半左右.对于通过650(?)SiO_2膜,25keV、5×10~(14)cm~(-2)剂量的硼离子注入样品,经红外瞬态退火后得到了结深分0.20μm的浅结.     

Er离子在InP,GaAs和Si中的1.54μm特征发光峰

分别在InP、GaAs和Si中以7×10~(14)和1×10~(15)cm~(-2)的剂量进行Er离子注入,并采用闭管、快速和炉退火等热处理。低温光致发光(PL)、反射式高能电子衍射(RHEED)和卢瑟福背散射(RBS)实验研究表明,上述样品中Er~(3+)离子特征发光的中心波长均出现在1.54μm处,其中InP的发光峰最强,而注入损伤的恢复是影响Er~(3+)发光的重要因素之一。RBS分析进一步证实退火后Er原子在Si中向表面迁移,而在InP中的外扩散较小,并比较了Er在InP和Si晶格中的占位情况。     

硅中注铅的连续CO_2激光退火行为

在(111)Si中以 350 keV,1×10~(15)和 5×10~(15)/cm~2注入Pb并进行连续 CO_2激光退火.用背散射RBS和透射电子显微镜TEM研究退火前后的杂质分布和辐射损伤.实验表明,上述退火处理能消除以剂量1×10~(15)/cm~2注入形成的损伤,而当剂量为5×10~(15)/cm~2时,在超过溶解度的高杂质浓度区,外延生长受到阻挡.再生长终止以后,表面形成多晶结构,杂质沿晶粒边界向外扩散.     

碲镉汞的离子注入

在3～5和8～12μm 波段,碲镉汞(MCT)已成为红外探测和热成象的最重要的半导体材料。目前,高质量光电二极管可利用包含离子注入形成 n-p 结的工艺来制作。但是,掺杂机理还说不清楚,因为这种化合物半导体的电学性质,不仅由杂质决定,而且还由“缺陷”及与化学配比的偏离所决定。离子注入 MCT 的主要特征是:在注入的材料中,退火前观察到的是 n~+电学掺杂。“缺陷”似乎是产生这个现象的原因,因为形成这一 n~+层不需要任何进一步退火,同时也不怎么依赖注入条件及注入离子的性质。本文描述了离子注入 MCT 的一般性质。我们将给出观测缺陷所引起的载流子浓度饱和、结迁移和退火材料性质等许多问题。这些问题的回答有助于了解离子注入 MCT 的掺杂机理。看来经过注入杂质,接着进行退火的掺杂也是一个更为复杂的问题,因为它主要与缺陷的退火和化学配比的控制有关。p 型掺杂杂质和 n 型掺杂缺陷之间的竞争,提出了通过离子注入形成 p 型层的可能性问题。     

Ti/Si和Ti/SiO_2/Si系统硅化物的形成

用AES、XPS、RBS和X射线衍射等技术研究了在稳态热退火和激光退火条件下,Ti/Si和 Ti/SiO_2/Si系统硅化物的形成.在 500—600℃稳态热退火条件下,Ti/Si系统形成 Ti_5Si_3、TiSi和 TiSi_2三种硅化物;高于 650℃,只存在TiSi_2.TiSi_2的生长服从 △x∝t~(1/2).Ti/SiO_2/Si系统,750℃以上退火,形成覆盖层为TiO 的Ti_5Si_3薄膜,△x∝t~(1/2). CW-Ar~+激火扫描退火Ti/Si样品,功率密度小于2.7kW/cm~2,产生固相反应;功率密度～3.8kW/cm~2,产生液相反应,并形成TiSi_2和纯Si的混合薄膜.对实验结果进行了讨论.     

离子注入SOI材料的红外吸收谱分析

用傅里叶红外吸收谱对不同热处理条件下的SOI样品进行了系统的分析,结果表明:对于190keV,1.8×10~(18)/cm~2N~+注入的样品,在低于1100℃的温度下退火可保持氮化硅埋层的无定形态,而～1200℃热退火则导致氮化硅埋层的结晶成核现象。对于200keV,1.8×10~(18)/cm~2O~+注入的样品,氧化硅埋层的形成是连续渐变的,注入的氧化硅埋层向常规的热氧化非晶态SiO_2转变的激活能为0.13eV。     

GaAs离子注入工艺实验简况

<正>自81年8月份以来,离子注入工艺围绕着GaAs材料开展了在缓冲层上和半绝缘衬底上注入Si和S杂质,以及注入后用SiO_2包封退火和夹片方式退火等方面的实验,目前已经在单栅和双栅FET器件上取得了初步结果.用能量为200keV、剂量为4×10~(12)cm~(-2)的单电荷Si离子,注入缓冲层制作FET的有源层.注入后用SiO_2包封,在825℃的氢气炉中退火30分钟.制出的双栅FET器件,在频率2GHz下,噪声系数为0.9dB,相关增益为14.5dB.另外,为了满足有些器件注入深度的要求,在200keV     

高能铒离子注入硅单晶的辐射损伤及其退火行为

利用卢瑟福背散射及沟道技术研究了2MeV Er+以不同剂量注入硅(100)所引起的辐射损伤及其退火行为.采用多重散射模型计算了2MeV 1×1014/cm2注入硅(100)引起的损伤分布,并与TRIM96模拟得到的结果进行了比较.结果表明计算得到的损伤分布与TRIM96模拟的损伤分布完全符合;实验结果表明MeV Er+注入后硅样品的退火行为与注入剂量及退火温度紧密相关.随着退火温度的变化,注入剂量为5×1014/cm2及其以上的样品存在反常退火行为.     

瞬态退火中反冲氧对As增强扩散的影响

本文研究了当As~+通过SiO_2注入Si时,反冲注入高密度的氧在退火期间所引起的位锚网,以及位错网对As增强扩散的影响。给出了As增强扩散的分析模型,得到了用氧化层掩蔽作用获取浅的p-n结的条件,并给出了制备1000埃高浓度浅结的结果。     

PEDOT修饰对Ag/P3HT/ITO样品载流子注入特性的改善

通过分析Ag/P3HT/ITO结构样品的载流子注入特性,研究了PEDOT(3,4-Ethylene-dioxythiophene thiophene)的界面修饰对样品薄膜注入特性的影响,其中,P3HT(Poly(3-hexyl-thiophene))薄膜采用旋涂法制备,P3HT溶液浓度为30mg/ml(氯仿为溶剂)。测试结果表明:1)P3HT的退火温度对其本身性能影响很大,退火温度越高,导电性能越差,在373K时,性能达到最佳,单位面积电流可达0.092A/cm2;2)PEDOT的界面修饰作用使Ag与P3HT功函数不匹配的问题得到明显改善。实验结果与理论分析基本吻合,样品注入特性改善比在1.15～1.30之间。同样的样品在退火温度为373K时性能达到最佳,单位面积电流可达0.106A/cm2。     

氧离子注入硅SOI结构的椭偏谱研究

本文利用椭偏光谱法测量了能量为200keV、剂量为2×10~(18)cm~(-2)的~(16)O~+注入Si以及退火样品.应用多层介质膜模型和有效介质近似,分析了这些样品的SIMOX结构的各层厚度以及各层中的主要组份.提出了从椭偏谱粗略估算表层Si及埋层SiO_2厚度的简单方法.研究结果表明,这种条件下的O~+注入Si可以形成SIMOX结构,经高温退火后,表层Si是较完整的单晶层,埋层SiO_2基本没有Si聚积物.椭偏谱的结果与背散射、扩展电阻测量和红外吸收光谱等结果作了比较.     

As~+注入SOI的快速热退火研究

CW Ar~+激光再结晶的 SOI薄膜中注入能量为100keV,剂量为1×10~(13)-1×10~(16)cm~(-2)_的As~+,然后以高频感应的石墨加热器进行快速热退火.退火时As的表面损失可以用氮气保护加以抑制.用RBS、SIMS结合扩展电阻测试等技术研究了杂质在SOI材料中的扩散行为.在一定的退火条件下,原子浓度与载流子分布出现双峰,这是杂质在晶粒内部的慢扩散与沿晶粒边界的快扩散两种不同的扩散机制形成的.     

高能铒离子注入硅单晶的辐射损伤及其退火行为

利用卢瑟福背散射及沟道技术研究了 2 Me V Er+ 以不同剂量注入硅 (10 0 )所引起的辐射损伤及其退火行为 .采用多重散射模型计算了 2 Me V 1e14/cm2 注入硅 (10 0 )引起的损伤分布 ,并与 TRIM96模拟得到的结果进行了比较 .结果表明计算得到的损伤分布与 TRIM96模拟的损伤分布完全符合 ;实验结果表明 Me V Er+ 注入后硅样品的退火行为与注入剂量及退火温度紧密相关 .随着退火温度的变化 ,注入剂量为 5e14/cm2 及其以上的样品存在反常退火行为     

锗离子注入硅单晶的非晶化及二次缺陷的研究

本文用卢瑟福背散射(RBS),横断面透射电子显微镜(XTEM)及微区电子衍射技术研究了锗离子注入硅单晶中的非晶化及二次缺陷的特性。离子注入能量为400keV,剂量范围为1×100~(13)至1×10~(15)/cm~2,离子束流强度为0.046μA/cm~2,注入温度为室温。实验发现,在本工作的离子注入条件下,入射锗离子使硅单晶表面注入层开始非晶化的起始剂量大于0.6×10~(14)/cm~2。形成一个完整匀质表面非晶层所需的临界剂量为1×10~(15)/cm~2。热退火后产生的二次缺陷特性极大地受到退火前样品注入层非晶化程度的影响。     

碲镉汞的热脉冲退火

利用热脉冲退火方法改善碲镉汞的近表面。正如由能量为MeV H_e~ 离子沟道效应所观察到的,用约260℃7 s的退火,能改善外延HgCdTe表面的晶体质量。类似的退火也用于修补由于在250keV的件条下HgCdTe注入10~(15)~(11)B/cm~2(在液氮下)所造成的损伤。用高温和长时间的退火(或者二者之一),可以观察到表面汞的损失。用Rutherford背散射测量法测定这种损失。最后损失率用N□=Aexp(-△E/kT)式求出,式中A和△E与材料组份有关,x=0.23:A=10~(29),△E=1.8eV;X=0.4:A=10~(38),△E=2.6eV。     

砷化镓中的硒注入

研究了400千电子伏的硒离子以3×10~(12)～2×10~(15)/厘米~2的剂量注入掺铬的半绝缘GaAs衬底中,并在800～1000℃的温度之间退火时,注入层的载流子浓度和迁移率的分布与剂量和退火温度的关系。退火中用溅射的氮氧化铝和氮化硅薄膜作为保护注入表面的密封剂。当沿随机方向或沿{110}面方向注入时,其载流子分布均呈现出“深尾”。业已发现,当注入剂量超过1×10~(14)/厘米~2时,为得到较高的载流子浓度和迁移率,退火温度不得低于900℃。用氮氧化铝膜密封的样品与用Si_3N_4膜密封的相比,载流子浓度要高2到3倍,且迁移率也略微高一些。用氮氧化铝薄膜作密封剂时,得到的最大载流子浓度大约是4×10~(18)/厘米~2。