退火方式和气氛对SIMOX材料质量的影响

本文较为详细地研究了退火程序、退火气氛和注入方式对ＳＩＭＯＸ材料质量的影响，结果表明，采用二重或三重注入并在Ａｒ＋０．５％Ｏ２中退火，可以获得光滑平整的Ｓｉ／ＳｉＯ２界面和高质量的表面硅层。     

注氟SIMOX隐埋SiO_2的辐照感生电荷分布特性

对常规工艺制备的ＳＩＭＯＸ（ＳｅｐａｒａｔｉｏｎｂｙＩＭｐｌａｎｔａｔｉｏｎｏｆＯＸｙｇｅｎ）材料，注入不同剂量的Ｆ＋并退火，其电容经（６０）Ｃｏγ射线电离辐照后平带电压漂移较小，通过同理论值相比较，说明Ｆ＋的注入减少了ＳＩＭＯＸ隐埋ＳｉＯ２层（ＢＯＸ：ＢｕｒｉｅｄＯＸｉｄｅ）的空穴陷阱浓度，增强了ＳＩＭＯＸ的抗电离辐照能力．     

两步退火对SIMOX结构形成的影响

本文通过卢瑟夫沟道背散射(RBS/Channeling)及透射电子显微镜(TEM)研究了SIMOX结构的低、高温两步退火形成。实验结果表明:通过两步退火可以获得顶部硅层中无氧沉淀缺陷的、硅与二氧化硅界面较为突变的SIMOX结构。本文也讨论了在两步退火期间,SIMOX结构形成的物理过程。     

Si／SiO_2界面态的俘获截面及态密度的能量分布

本文用最近发展起来的准确测量绝缘体与半导体界面态俘获截面的方法［１］，测量了ＭＯＳ结构Ｓｉ／ＳｉＯ２界面态的俘获截面，并利用这些结果将界面态的ＤＬＴＳ谱反演成界面态的能量分布．结果表明：界面态的电子俘获截面强烈地依赖于能量和温度，空穴俘获截面依赖于温度而与能量无明显相关，Ｓｉ／ＳｉＯ２界面态在Ｓｉ禁带下半部的是施主态，而在上半部的是受主态，用ＤＬＴＳ测量的界面态不呈Ｕ型分布，它与准静态Ｃ－Ｖ测量的结果完全不同．     

SnO2／Si的光伏特性

采用ＣＶＤ方法在硅单晶上制备ＳｎＯ２薄膜，对不同硅衬底及在不同温度下淀积ＳｎＯ２制得ＳｎＯ２／Ｓｉ进行光电压谱的测量，得出最佳的制备温度；采用类金属半导体接触模型，推导出有关计算公式，计算得出其介面复合速度和异质结势垒宽度等参数。     

N2O气氛退火对SONOS非易失性存储器性能的优化研究

SONOS(Silicon-Oxide-Nitride-Oxide-Silicon)型非易失性存储器件的电荷保持能力与Si-SiO2界面态的质量密切相关.通过在SONOS的隧穿氧化层工艺流程中增加适当的N2O退火工艺,改善了器件的擦除深度和编程速度,从而使得SONOS器件的存储器性能得到优化.通过进一步电荷泵测试表明,...     

衬底温度对VUV光直接光CVD SiO2／Si界面缺陷的影响

研究了ＶＵＶ（真空紫外）光直接光ＣＶＤ（化学汽相淀积）ＳｉＯ２／Ｓｉ界面微结构缺陷与衬底温度（Ｔｓ）的关系。实验结果表明：在３２℃￣１８０℃的温度范围内，与Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ伸缩模相对应的ＩＲ峰位随Ｔｓ的降低从１０６０ｃｍ＾－１增加到１０８０ｃｍ＾－１。固定氧化物电荷密度（ΔＮｏｔ）在Ｔｓ〉１２０℃后，呈正电性，与位于３．１０ｅＶ的氧空位缺陷相关；在Ｔｓ〈１００℃一侧，呈负电性，与２．８４ｅＶ能级位置     

SIMOX材料的TEM研究

在注入能量为１７０ｋｅＶ，注入剂量从０．６×１０１８／ｃｍ２到１．８×１０１８／ｃｍ２范围，改变注入方式，利用ＴＥＭ技术观察了形成ＳＩＭＯＸ的结构．注入剂量为０．６×１０１８／ｃｍ２时，可以获得连续的ＳｉＯ２埋层且顶部硅层基本上无穿通位错产生；注入剂量为１．５×１０１８／ｃｍ２时，采用双重注入可以获得质量很好的ＳＩＭＯＸ结构，顶部硅层仅有较少的穿通位错；注入剂量为１．８×１０１８／ｃｍ２时，三重注入可以获得质量好的ＳＩＭＯＸ结构，顶部硅层穿通位错稍多．     

SIMOX结构的低温（550℃）退火形成

本文研究了低温(550℃)退火对于SIMOX结构形成的影响。实验中发现:低温退火制备的SIMOX结构与高温(1100℃)退火制备的有明显不同。通过低温退火,可以获得质量优于高温退火的顶部硅层。低温退火可以避免在顶部硅层中氧沉淀及延伸位错等缺陷的形成。本文还讨论了退火期间SIMOX结构的形成过程。     

聚酰亚胺,四甲基氢氧化胺对Si—SiO2界面的影响

通过几组对比实验，揭示了聚酰亚胺、四甲基氢氧化胺对Ｓｉ－ＳｉＯ２界面的影响：聚酰亚胺在Ｓｉ－ＳｉＯ２界面上引入正电荷，四甲基氢氧化胺则在Ｓｉ－ＳｉＯ２界面上引入负电荷。     

SIMOX埋层的电离辐照及退火研究

将Ｆ＾＋注入ＳＩＭＯＸ材料，剥去皮表硅并制成电容，经＾６０Ｃｏ－γ辐照试验和退火试验，并采用高频Ｃ－Ｖ方法分析表明，注Ｆ＾＋能有效地提高绝缘埋层的抗电离辐照性能。     

退火温度对SOI材料与器件性能的影响

在注氧形成的SOI衬底上制作了P型MOSFET。本文研究了不同退火温度对材料形成与器件性能的影响。结果表明,1300℃以上的退火有利于改善SIMOX(Separation by ImplantedOxygen)材料性能,MOS晶体管具有非常低的漏电流。     

SOI／SIMOX材料导电类型反型的研究

采用大剂量氧离子注入（１７０ｋｅＶ，１．８×１０１８＋／ｃｍ２）ｐ型单晶硅，高温退火（１３００℃，６ｈ）后形成ＳＯＩ－ＳＩＭＯＸ（ＳｉｌｉｃｏｎＯｎＩｎｓｕｌａｔｏｒ－ＳｅｐａｒａｔｉｏｎｂｙＩｍｐｌａｎｔａｔｌｏｎｏｆＯｘｙｇｅｎ）样品。俄歇电子能谱仪和扩展电阻仪测试表明，该样品表层硅膜的导电类型由ｐ型反型为ｎ型。ＳＩＭＯＸ样品的反型是硅中的氧施主所致，由近自由电子的类氦模型计算，ＳＩＭＯＸ样品中氧施主的电离能为０．１５ｅＶ，与早期文献报导的实验值一致。     

SIMOX薄膜材料的电学性能

本文主要研究高剂量氧离子 (1 4～ 2 5× 10 1 8/cm2 )注入Si (10 0 )中 ,形成SOI SIMOX材料的表面Si单晶薄层的电学性能。用扩展电阻和霍耳测量 ,研究了不同的注入条件和退火条件对表面Si单晶层的载流子度和迁移率的影响。     

β—FeSi2／SIMOX—一种新结构的光电子材料

本采用固相外延法在ＳＩＭＯＸ衬底上生长了β－ＦｅＳｉ２薄膜，采用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ），卢瑟辐背散射（ＲＢＳ）以及自动扩展电阻测量研究了样品的多层结构，Ｒａｍａｎ谱表征说明它与直接在硅片上生长的薄膜具有类似的晶格振动特性。     

硅膜厚度和背栅对SIMOX／SOI薄膜全耗尽MOSFET特性影响的研究

本文报道了薄膜ＳＩＭＯＸ／ＳＯＩ材料上全耗尽ＭＯＳＦＥＴ的制备情况，并对不同硅膜厚度和不同背面栅压下的器件特性进行了分析和比较．实验结果表明，全耗尽器件完全消除了＂Ｋｉｎｋ＂效应，低场电子迁移率典型值为６２０ｃｍ２／Ｖ·ｓ，空穴迁移率为２１０ｃｍ２／Ｖ·ｓ，泄漏电流低于１０－１２Ａ；随着硅膜厚度的减簿，器件的驱动电流明显增加，亚阈值特性得到改善；全耗尽器件正、背栅之间有强烈的耦合作用，背表面状况可以对器件特性产生明显影响．该工作为以后薄膜全耗尽ＳＩＭＯＸ／ＳＯＩ电路的研制与分析奠定了基础．     

MOS结构Si/SiO_2界面态的电荷泵测量

建立了一套进行MOS结构Si／SiO2界面态电荷泵测量的测试系统，其发展的快速电荷泵技术可使界面态测量速度达到5次／秒．分析研究了泵电流与Si／SiO2界面态测量之间所应关注的技术细节．借助于电荷泵法，研究了PMOSFETSi／SiO2界面态在辐照和退火过程中生长和退火的行为规律．