用于GaAs数字IC的难熔栅自对准技术研究

本文用直流磁控溅射方法在离子注入n型GaAs衬底上制备了WSi_xN_y难熔金属膜,研究了它的热稳定性、界面和势垒特性.同时对WSi_(0.6),W,WN等难熔栅金属膜也进行了研究.AES和SIMS分析表明,WSiN/GaAs的界面通过1000℃,10秒钟快速退火(RTA)或850℃,20分钟常规炉退火处理仍保持稳定,势垒高度达到0.8V,理想因子n=1.1.制作了WSiN栅自对准(SAG)增强和耗尽型MESFET.其跨导分别为154mS/mm和250mS/mm.用这一工艺制作的运放差分输入电路从直流到1千兆赫增益达29.5dB.     

用于Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体的掺杂技术

<正>据日本《电子材料》1992年第11期报道,日本三洋电机公司在世界上率先开发新的杂质扩散技术,即在GaAs为主的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体上,在低温及短时间内重新形成n型和p型导电层。该技术在半导体上用等离子体CVD法沉积氧化硅膜和氮化硅膜,这种片子经过短时间热处理,把SiO_x中的Si扩散到半导体中,在高浓度下重新形成薄的导电层(n型和p型)。可在片子的整个表面和凹凸部(腐蚀孔)等处,在不同形状(亚微米图形到大面积图形)下,任意选择形成导电层。该技术可控制膜的折射率和腐蚀速度,其措施如下;(1)SiO_x下层膜,硅和氧的比例超过1:2,富含Si(2)Si _xN_y上层膜,使晶体中的As等Ⅴ族原子不向外界扩散。     

Ⅲ-Ⅴ族氮化物同 AlGaAs/GaAs异质结场效应晶体管迁移率比较

依据测试得到的低源漏偏压下的AlGaAs/GaAs、AlGaN/AlN/GaN、In0.18Al0.82N/AlN/GaN异质结场效应晶体管（HFETs）的电容-电压曲线和电流-电压特性曲线,计算得到了器件的二维电子气（2DEG）电子迁移率。我们发现Ⅲ-Ⅴ氮化物HFETs器件同AlGaAs/GaAs HFETs器件的2DEG电子迁移率随栅偏压的变化趋势有很大不同。在Ⅲ-Ⅴ氮化物HFETs器件中,2DEG电子迁移率随栅偏压的变化趋势与栅长同源漏间距的比值有很大关系,但是栅长同源漏间距的比值对AlGaAs/GaAs HFETs器件的2DEG电子迁移率随栅偏压的变化趋势没有影响。这是因为Ⅲ-Ⅴ氮化物HFETs器件中存在极化梯度库仑场散射的缘故。     

模拟/数字混合信号电路技术发展动态

叙述了国内外模拟和数字混合信号电路发展现状,重点讨论了国内外高性能模拟、射频电路、DSP、A/D转换器和SOC等器件研发和应用的一些情况,指出了这些器件在数模混合信号电路技术发展进程中的作用.     

Ⅲ-Ⅴ族混合晶体的长波长光学声子

在修正的随机元素等位移-MREI模型的基础上建立了一个新模型,计算了AB1-xCx型Ⅲ-Ⅴ族半导体混晶的长波长光学声子模频率的组分变化关系.模型中假设次邻力常数远小于近邻力常数,同时,运用离子晶体结合的重叠排斥能,估算出两个近邻力常数随组分x呈负幂指数变化,而非常规的线性变化.最后比较了AsAl1-xGax、GaP1-xAsx和SbAl1-xGax三种混晶的理论结果和实验数据,两者符合较好.     

具有p~+-栅和选择掺杂结构的低噪声AlGaAs/GaAs FET

已试制出具有p~+二栅和选择掺杂结构的低噪声AlGaAs/GaAs FET。采用了二维电子气的FET在MBE片上作成紧密间距电极平面结构。给出了0.5μm栅FET的室温性能:跨导为310mS/mm,在12GHz下噪声系数为1.2dB,相应增益为11.7dB。     

砷化镓超高速电路用SI-GaAs材料——Ⅴ.离子注入技术;Ⅵ.介质/接触/栅材料

5.SI—GaAs的离子注入技术 在GaAs IC/工艺中,通常采用有选择的离子注入,在SI-GaAs衬底上,形成有源层、欧姆接触层、电阻层及器件之间的隔离层。 通过控制注入杂质的能量和剂量,来达到控制掺杂的浓度和深度。加速离子的能量在50～500keV的范围,注入离子的剂量一般在10~(11)～10~(17)/cm~2的范围;衬底可以在室温条件下或加热的条件下(<400℃)进行离子注入。     

制造低功耗亚毫微秒静态随机存储器的亚微米自对准栅GaAs MES FET技术

用自对准栅方法成功地开发了高性能亚微米栅GaAs MES FET工艺。为获得较高的栅开启电压,采用钨氮(WN_X)难熔金属做栅金属。在沟道下注入Be~+做P型埋层以减少短沟道效应和改善FET的均匀性。对于0.6μm栅长获得的跨导高达300ms/mm,阈值电压均匀,它的标准偏差在3in非掺杂LEC片上低达16.8mV,在13×13FET阵列上为7.6mV。用这种工艺我们已制造了功耗只有300mW、存取时间为1ns的256×4位的SRAM。     

金属/Ⅲ-Ⅴ族半导体界面费米能级的位移

本文详细地叙述了金属/GaAs和金属/GaSb界面,在极低复盖度(亚单层至几个单层)下的费米能级位移的实验结果,并应用缺陷能级密度随金属复盖度的增加而增加的模型进行理论计算,计算结果与实验曲线相吻合。     

用于超高速数字集成电路的0.5um InP/InGaAs双异质结晶体管

报道了用于超高速数字集成电路的0.5μm发射级线宽的InP/InGaAs DBHT器件,及其100 GHz的静态分频器,其工作频率达到国内领先.并详细分析了器件CB结电容对影响高速数字应用的影响,其中Ccb/Ic达到0.4 ps/V,揭示其静态分频器具有工作在150 GHz以上的潜力.     

双腔室分子束外延复合体在Ⅲ-Ⅴ族和Ⅱ-Ⅵ族半导体异质结生长中的应用

半导体光电子学是当前科技发展最快的一个领域,光电子器件的增长需要加强新材料技术的研究与开发,Ⅲ -Ⅴ族和Ⅱ-Ⅳ族纳米结构生长的双腔室分子束外延复合体是目前工艺设备一个最好的例子,可以解决长期以来纳米光子学和纳米电子学的问题。     

用于混合集成光模块的多芯片精确自对准组装技术

<正> 1 引言 目前,在大容量光电子系统中需要大量的多通道光电模块,如光发射机、光接收机、光放大器和用于交叉连接的矩阵光开关等。对这些多通道光电模块的要求是微型化和低成本批量生产。混合光集成是满足这些要求的一种具有吸引力的技术。 在混合光集成中,可在一个平台上组装光芯片,该平台可将诸如平面光波回路(PLC)一类的波导与光纤组合在一起。混合集成光电模块封装的关     

关于Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体欧姆接触的理论和工艺技术的述评

评论了Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体的欧姆接触工艺技术。首先介绍在金属—半导体(肖脱基势垒)接触中电流输运的基本原理。电流输运方式是跨越势垒的热离子发射和由于热离子场致发射或场致发射而引起的穿越的隧道效应。特别着重研究决定主要传导方式的温度参量和掺杂浓度参量。当主要传导方式从以热离子发射为主变为以隧道效应为主时,接触的电流-电压特性也从整流特性变为欧姆接触特性。其次,介绍制造Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体欧姆接触的工艺技术。研究了与具体器件的应用有关的接触问题。最后讨论了目前配制Ⅲ-Ⅴ族晶体接触中存在的一些困难。     

用0.5μm栅长离子注入GaAs/AlGaAs异质结FET技术的Ka波段单片放大器

<正>用离子注入工艺制造GaAs单片放大器,具有均匀性和重复性好、生产量大和成本低等优点,尤其适宜于器件的大规模生产。 《Electronics Letters》1991年11月报道了离子注入GaAs/AlGaAs异质结FET技术应用于毫米波单片放大器的制造。     

用低能电子衍射研究小面结构——在Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体表面的应用

从形成有序小面的晶体表面观察到的LEED图样变化可以确定该表面的结构.本文介绍了这一基本方法,以及它在Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体表面上的应用.对于最近在GaAs(111)和InP(111)面上观察到的现象的分析表明,这些面上主要存在的可能是(110)晶向的小面.根据小面结构的特征,我们对 GaAs(111)(3 ×3)再构提出了一种可能的原子排列模型.     

纳米硅/晶体硅异质结电池的暗Ⅰ-Ⅴ特性和输运机制

采用HWCVD技术在p型CZ晶体硅衬底上制备了纳米硅/晶体硅异质结太阳电池,测量了晶体硅表面在不同氢处理时间下的异质结的暗Ⅰ-Ⅴ特性和相应的电池性能参数.室温下的正向暗Ⅰ-Ⅴ特性采用双二极管模型来拟合,可将0～1V的电压范围区分为4个区域:旁路电阻(0～0.15V)、非理想二极管2(0.15～0.3V)、理想二极管1(0.3～0.5V)和串联电阻(>0.5V).拟合结果表明,适当的氢处理时间(～30s)可有效降低非理想二极管的理想因子n2,即降低界面复合电流,表明具有好的界面特性.对于282～335K的暗Ⅰ-Ⅴ温度特性的研究表明,在0.15～0.3V的低电压范围,暗电流主要由耗尽区的复合电流提供,0.3～0.5V电压范围,对输运起主要作用的是隧穿过程,该过程可用通过界面陷阱能级的隧穿模型来解释.     

纳米硅/晶体硅异质结电池的暗Ⅰ-Ⅴ特性和输运机制

采用HWCVD技术在p型CZ晶体硅衬底上制备了纳米硅/晶体硅异质结太阳电池,测量了晶体硅表面在不同氢处理时间下的异质结的暗Ⅰ-Ⅴ特性和相应的电池性能参数.室温下的正向暗Ⅰ-Ⅴ特性采用双二极管模型来拟合,可将0～1V的电压范围区分为4个区域:旁路电阻(0～0.15V)、非理想二极管2(0.15～0.3V)、理想二极管1(0.3～0.5V)和串联电阻(>0.5V).拟合结果表明,适当的氢处理时间(～30s)可有效降低非理想二极管的理想因子n2,即降低界面复合电流,表明具有好的界面特性.对于282～335K的暗Ⅰ-Ⅴ温度特性的研究表明,在0.15～0.3V的低电压范围,暗电流主要由耗尽区的复合电流提供,0.3～0.5V电压范围,对输运起主要作用的是隧穿过程,该过程可用通过界面陷阱能级的隧穿模型来解释.     

采用新的T型发射极技术的自对准InP/GaInAs单异质结双极晶体管的性能

研究了一种采用新的T型发射极技术的自对准InP/GaInAs单异质结双极晶体管.采用了U型发射极图形结构、选择性湿法腐蚀、LEU以及空气桥等技术,成功制作了U型发射极尺寸为2μm×12μm的器件.该器件的共射直流增益达到170,残余电压约为0.2V,膝点电压仅为0.5V,而击穿电压超过了2V.器件的截止频率达到85GHz,最大振荡频率为72GHz,这些特性使此类器件更适合于低压、低功耗及高频方面的应用.