激光辐照固态Al膜制备p型重掺杂4H-SiC

通过激光辐照固态Al膜,制备了一种p型重掺杂4H-SiC,分析了Al膜厚度、激光脉冲个数对掺杂结果的影响,验证了不同工艺参数对p型掺杂层表面电学性能的调控作用。结果表明,当Al膜厚度为120nm,脉冲个数为50时,掺杂试样的最大载流子浓度为6.613×10~(17) cm~(-3),最小体电阻率为17.36Ω·cm,掺杂浓度(粒子数浓度)可达6.6×10~(19) cm~(-3)。4H-SiC的Al掺杂改性机理为:在紫外激光作用下,Si—C键断裂,Al原子替代Si原子形成p型掺杂层。     

掺杂Al对DC反应溅射ZnO薄膜的影响

采用金属单质靶和直流反应溅射制备了不同Al含量(摩尔分数)掺杂的ZnO薄膜,得到的薄膜均为c-轴择优取向的纤锌矿结构,在可见波段具有很高的透过率。薄膜的晶面间距、光学折射率和带隙在掺Al的起始阶段变化很大,待Al掺杂量达到一定值后,光学折射率和带隙的变化不大,薄膜的晶面间距趋于一稳定值0.266 nm。分析表明掺杂的Al均作为施主对载流子浓度作出了贡献,影响薄膜导电性能的主要原因被推断为晶格中的缺陷等因素导致了载流子的局域束缚。     

fmax为107GHz的AlGaN/GaN HFET

UCLA,JPL和Epitronics报道了在半绝缘4H-SiC衬底上生长的非掺杂沟道Al0.30Ga0.70N/GaN HFET,器件没有制作空气桥,获得的fmax达到了107GHz的新记录.该器件包括一个100nm AlN缓冲层、1.25nm的未掺杂GaN、3nm的未掺Al0.30Ga0.70N和n型重掺杂(Si=1×1019cm-3)的30nm的Al0.30Ga0.70N层.栅长为0.2μm,由于在AlGaN层中的Al含量高和n型掺杂重,获得的源漏欧姆接触电阻为0.15Ω*mm.除了优越的频率特性,该器件的跨导为260mS/mm(栅的反向偏置电压为3.5V),饱和电流密度为1.2A/mm.     

氨化法制备大量单晶GaN纳米线及其特性研究

利用磁控溅射技术先在硅村底上制备Ga2O3/Co薄膜,然后在管式炉中通入流动的氨气在950℃对薄膜进行氨化,反应后成功制备出大量GaN纳米线.采用X射线衍射(xRD)、傅里叶红外吸收光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对样品进行分析.结果表明,采用此方法得到了六方纤锌矿结构的GaN单晶纳米线,纳米线的直径在50 nm～150 nm范围内,长度为几十微米.     

Rh-6G/DNA-CTMA薄膜的制备与光电特性表征

采用旋涂法和自组装成膜法制备了不同厚度的Rh-6G/DNA-CTMA复合薄膜.通过对Rh-6G/DNA-CTMA薄膜的表面形貌、Rh-6G/DNA-CTMA样品溶液及薄膜的紫外/可见吸收光谱和透过率的测量,以及对薄膜样品交流电阻的表征,研究了薄膜的光电特性与成膜质量.实验结果表明:制备的Rh-6G/DNA-CTMA溶液在533 nm处出现吸收峰,且随着掺杂Rh-6G浓度的增加吸收增强,在其他波段无明显吸收;制备的Rh-6G/DNA-CTMA掺杂薄膜在小于280 nm范围只有很小的透射,在540 nm处有明显吸收.此外,未掺杂薄膜的交流电阻随着频率的增加而减小,而掺杂薄膜的交流电阻的变化相反,并在频率为10 MHz和55 MHz处出现明显的突变.     

n型4H-SiC MOS电容的特性

在n型4H-SiC外延层上,采用H2,O2合成的办法,热生长30nm的SiO2层,并制备出Al栅MOS电容,完成了C-V特性的测试和分析工作,根据测试结果得出了SiO2与4H-SiC外延层的界面特性,并计算出n型4H-SiC外延层的掺杂浓度.结果表明H2,O2合成热生长的SiO2与4H-SiC外延层之间具有较好的界面特性,界面态密度较小.n型4H-SiC外延层的掺杂均匀,浓度为1.84×1017cm-3.     

n型4H-SiC MOS电容的特性

在n型4H-SiC外延层上,采用H2,O2合成的办法,热生长30nm的SiO2层,并制备出Al栅MOS电容,完成了C-V特性的测试和分析工作,根据测试结果得出了SiO2与4H-SiC外延层的界面特性,并计算出n型4H-SiC外延层的掺杂浓度.结果表明H2,O2合成热生长的SiO2与4H-SiC外延层之间具有较好的界面特性,界面态密度较小.n型4H-SiC外延层的掺杂均匀,浓度为1.84×1017cm-3.     

n型4H-SiCMOS电容的特性

在n型4H-SiC外延层上，采用H2, O2合成的办法，热生长30nm的SiO2层，并制备出Al栅MOS电容，完成了C-V特性的测试和分析工作，根据测试结果得出了SiO2与4H-SiC外延层的界面特性，并计算出n型4H-SiC外延层的掺杂浓度. 结果表明H2, O2合成热生长的SiO2与4H-SiC外延层之间具有较好的界面特性，界面态密度较小. n型4H-SiC外延层的掺杂均匀，浓度为1.84e17cm-3.     

以CzHQZn为主体的有机发光器件的发光效率

采用真空热蒸镀技术,分别制备了结构为ITO/2T-NATA(25nm)/CzHQZn(10～25nm)/TPBi(35nm)/LiF(0.5nm)/Al、ITO/2T-NATA(30nm)/CBP:6%Ir(ppy)3:x%CzHQZn(20nm)/Alq3(50nm)/LiF(0.5nm)/Al和ITO/2T-NATA(30nm)/CBP:6%Ir(ppy)3:10%CzHQZn(xnm)/Alq3((70-x)nm)/LiF(0.5nm)/Al的3组有机电致发光器件(OLED)。器件中,CzHQZn既有空穴传输特性,又是黄光发射的主体。为了提高其发光效率,利用磷光敏化技术,研究了掺杂层中不同掺杂浓度和掺杂层不同厚度时器件的发光效率。结果表明,器件的效率随着掺杂发光层的厚度和掺杂浓度的变化而改变,当发光层的厚度为18nm时,CzHQZn掺杂浓度为10%的器件性能较好;在10V电压下,器件的最大电流效率达到3.26cd/A,色坐标为(0.4238,0.5064),最大亮度达到17560cd/m2。     

稀土Er掺杂的MoSe2纳米线的制备及发光特性研究

本文研究了稀土掺杂硒化钼(MoSe₂)垂直纳米线 的制备及光学特性。以分析纯硒化钼 粉末为原料,采用热蒸发方法在Si衬底上沉积硒化钼垂直纳米线,并在其生长过程中利用硝 酸鉺进行原位掺杂。利用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度计 和 荧光光谱仪研究了掺杂硒化钼薄膜的表面形貌﹑晶体结构﹑光吸收和特性。发现掺杂后MoSe ₂纳米线的结晶性更强,长度增加2倍以上。同时,掺杂后纳米线的可见光吸收和光致发光 强 度明显增强,760 nm处MoSe₂纳米线的带间跃迁的本征发射增强4倍 以上。另外,Er³⁺掺杂后 ,在590 nm和650 nm处增加了2个来自Er³⁺离子的发射,说明稀土掺杂后发光峰增加,使 光谱谱线更加丰富。以上结果表明,稀土掺杂可显著增强硒化钼的结晶性、光吸收和发光效 率,使其可用于制备超薄、高效率的太阳能电池、光探测器等光电子器件。     

用体式显微镜研究SiC单晶中的微管缺陷

用拉曼光谱、X射线双晶衍射仪以及体式显微镜,对升华法生长的6H-SiC单晶品质、SiC单晶中的微管缺陷进行表征.通过对SiC单晶腐蚀前后的微管数目比较发现,微管尺寸和其所形成的腐蚀坑大小并不是呈线性关系,腐蚀前后用体式显微镜观察到的微管数目大致相等.从实验数据发现,微管的尺寸有最小值,这给SiC微管密度分布,提供了一种无损检测方法.     

Al,Al/C and Al/Si implantations in 6H-SiC

Multiple-energy Al implantations were performed with and without C or Si coimplantations into 6H-SiC epitaxial layers and bulk substrates at 850°C. The C and Si co-implantations were used as an attempt to improve Al acceptor activation in SiC. The implanted material was annealed at 1500, 1600, and 1650°C for 45 min. The Al implants are thermally stable at all annealing temperatures and Rutherford backscattering via channeling spectra indicated good lattice quality in the annealed Al-implanted material. A net hole concentration of 8 × 10¹⁸ cm⁻³ was measured at room temperature in the layers implanted with Al and annealed at 1600°C. The C or Si co-implantations did not yield improvement in Al acceptor activation. The co-implants resulted in a relatively poor crystal quality due to more lattice damage compared to Al implantation alone. The out-diffusion of Al at the surface is more for 5Si co-implantation compared to Al implant alone, where 5Si means a Si/Al dose ratio of 5.     

X-ray diffraction and high resolution transmission electron microscopy of 3C-SiC/AlN/6H-SiC(0001)

The structure and crystal quality of epitaxial films of SiC/AlN/6H-SiC(0001) prepared by chemical vapor deposition were evaluated by high resolution transmission electron microscopy (HRTEM) and x-ray diffraction techniques. Cross-sectional HRTEM revealed an abrupt AlN layer-6H-SiC substrate junction, but the transition between the AlN and SiC layers was much rougher, leading to the formation of a highly disordered SiC region adjacent to the interface. The AlN layer was relatively defect free, while the SiC layer contained many microtwins and stacking faults originating at the top SiC/AlN interface. The SiC layer was the 3C-polytype, as determined by double crystal x-ray rocking curves. The SiC layers were under in-plane compressive stress, with calculated defect density between 2–4×10⁷ defects/cm⁻².     

Investigation of Ti/Al and TiN/Al thin films as the stable ohmic contact for p-type 4H-SiC

Interfacial reactions, surface morphology, and current-voltage (I-V) characteristics of Ti/Al/4H-SiC and TiN/Al/4H-SiC were studied before and after high-temperature annealing. It was observed that surface smoothness of the samples was not significantly affected by the heat treatment at up to 900°C, in contrast to the case of Al/SiC. Transmission electron microscopy (TEM) observation of the Ti(TiN)/Al/SiC interface showed that Al layer reacted with the SiC substrate at 900°C and formed an Al-Si-(Ti)-C compound at the metal/SiC interface, which is similar to the case of the Al/SiC interface. The I-V measurement showed reasonable ohmic properties for the Ti/Al films, indicating that the films can be used to stabilize the Al/SiC contact by protecting the Al layer from the potential oxidation and evaporation problem, while maintaining proper contact properties.     

硅纳米线的掺杂工艺与检测

掺杂硅纳米线有可能成为一种重要的硅纳米电子器件材料。因而,硅纳米线的掺杂工艺与检测很重要。半导体的掺杂工艺主要为扩散法,而硅纳米半导体线的掺杂检测方法主要包括电流-电压法、拉曼光谱、光致发光(PL)光谱、X-射线光电子能谱(XPS)及近边X-射线吸收精细结构光谱(NEXAFS)等。该文介绍了可引入到硅纳米线研究的现有半导体的掺杂工艺及检测方法,并就硅纳米线的掺杂工艺及检测的最新进展做作了详细的讨论。     

4H-SiC低压热壁CVD同质外延生长及特性

为了获得高质量4H-SiC外延材料,研制出一套水平式低压热壁CVD(LP-HWCVD)生长系统,在偏晶向的4H-SiC Si(0001)晶面衬底上,利用"台阶控制生长"技术进行了4H-SiC的同质外延生长,典型生长温度和压力分别为1500℃和1.3×103Pa,生长速率控制在1.0μm/h左右.采用Nomarski光学显微镜、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射、Raman散射以及低温光致发光测试技术,研究了4H-SiC的表面形貌、结构和光学特性以及用NH3作为n型掺杂剂的4H-SiC原位掺杂技术,并在此基础上获得了4H-SiC p-n结二极管以及它们在室温及400℃下的电致发光特性,实验结果表明4H-SiC在Si不能工作的高温环境下具有极大的应用潜力.     

钒掺杂形成半绝缘6H-SiC的补偿机理

研究了钒掺杂生长半绝缘6H-SiC的补偿机理.二次离子质谱分析结果表明,非故意掺杂生长的6H-SiC中,氮是主要的剩余浅施主杂质.通过较深的钒受主能级对氮施主的补偿作用,得到了具有半绝缘特性的SiC材料.借助电子顺磁共振和吸收光谱分析,发现SiC中同时存在中性钒(V4+)和受主态钒(V3+)的电荷态,表明掺入的部分杂质钒通过补偿浅施主杂质氮,形成受主态钒,这与二次离子质谱分析结果相吻合.通过对样品进行吸收光谱和低温光致发光测量,发现钒受主能级在6H-SiC中位于导带下0.62eV处.     

钒掺杂形成半绝缘6H-SiC的补偿机理

研究了钒掺杂生长半绝缘6H-SiC的补偿机理.二次离子质谱分析结果表明,非故意掺杂生长的6H-SiC中,氮是主要的剩余浅施主杂质.通过较深的钒受主能级对氮施主的补偿作用,得到了具有半绝缘特性的SiC材料.借助电子顺磁共振和吸收光谱分析,发现SiC中同时存在中性钒(V4 )和受主态钒(V3 )的电荷态,表明掺入的部分杂质钒通过补偿浅施主杂质氮,形成受主态钒,这与二次离子质谱分析结果相吻合.通过对样品进行吸收光谱和低温光致发光测量,发现钒受主能级在6H-SiC中位于导带下0.62eV处.     

Co掺杂SiC稀磁半导体薄膜的磁与电阻率特性

采用射频磁控溅射法制备了不同Co掺杂浓度的SiC薄膜。X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、Hall以及电阻率-温度（-ρT）曲线测试结果表明,Co掺杂SiC薄膜具有4H-SiC（100）晶体结构和典型的半导体导电特征,未发现Co金属团簇以及其它CoSi第二相化合物生成,显示了Co原子以替位掺杂的形式进入了...     

外延碳化硅纳米线的合成和显微结构研究

本文以硅为衬底,用热蒸发SiO粉末的方法合成了外延碳化硅(SiC)纳米线.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等对SiC纳米线进行了电子显微学分析.实验发现,在SiC纳米线生长前,衬底上首先自发形成了一层SiC多晶膜,纳米线在这层多晶膜的某些晶粒上外延生长.在显微结构分析的基础上,本文探讨了外延生长一...