Si衬底GaN外延材料六角形缺陷分析

通过改变AlN形核层的生长温度分别在Si(111)衬底上生长了两个GaN样品,并对GaN外延材料表面的六角形缺陷进行了分析研究。通过显微镜和扫描电镜(SEM)观测发现,AlN形核层在高温下生长时,GaN材料表面会产生大量六角形缺陷。通过电子能谱(EDS)分析得出GaN六角形缺陷中含有大量的Si元素以及少量的Ga和Al元素,其中Si元素从Si衬底中高温扩散而来。在降低AlN形核层的生长温度后,GaN材料表面的六角形缺陷随之消失。表明AlN形核层在较低的温度下生长时可以有效地抑制Si衬底表面Si原子的扩散,减少外延层中由于衬底Si反扩散引起的缺陷。     

扫描隧道显微镜重掺硅（111）表面微缺陷研究

利用电化学扫描隧道显微镜（ＥＣ－ＳＴＭ）初步研究了重掺锑硅（１１１）抛光片表面的微结构．多数硅晶片表面不同部位的ＳＴＭ形貌相表明，表面处理过程产生的微缺陷远比晶体生长过程产生的微缺陷多；粗糙度约为几个纳米的大面积平整区域与面积虽小但缺陷密度很高而且无规则分布的微区共存．微缺陷密度与晶体完整性、掺杂浓度和抛光条件有关．轻掺锑硅（１１１）表面相对平整，微结构尺寸较大（１００ｎｍ左右）边缘较平滑；重掺锑硅表面微缺陷密度很高，结构复杂，平整度明显降低．表面机械损伤，杂质条纹，过腐蚀等缺陷密度通过优化表面抛光条件可     

重掺衬底硅外延层杂质来源及控制方法分析

从重掺衬底硅单晶片上生长外延层的杂质来源入手,通过分析不同杂质源的控制方法,来更好地控制外延层的电阻率径向分布均匀性。对于电阻率径向均匀性要求非常高的外延片来讲,仅靠控制主掺杂质源是无法实现的,必须要采取措施对自掺杂质进行控制。因此提出了多种抑制自掺杂质的方法,包括优选衬底、气相抛光、衬底背封、二步外延、减压外延等。     

Si基CdTe复合衬底分子束外延研究

文章引入晶格过渡的Si/ZnTe /CdTe作为复合外延基底材料,以阻挡Si/HgCdTe之间大晶格失配产生的高密度位错。通过对低温表面清洁化、面极性控制和孪晶抑制等的研究,解决了Si基CdTe分子束外延生长中诸多的技术难题。在国内首次采用分子束外延(MBE)的方法获得了大面积的Si基CdTe复合衬底材料,对应厚度为4～4. 4μm Si/CdTe (211)样品双晶半峰宽的统计平均结果为83弧秒,与相同厚度的GaAs/CdTe (211)双晶平均水平相当。     

重掺硅衬底材料中氧沉淀研究进展

对国内外在重掺硅中氧沉淀方面的研究做了综合阐述,对氧沉淀研究现状和存在问题进行了讨论,同时就热处理,掺杂剂对氧沉淀的影响做了浅析,使人们对重掺硅衬底中氧沉淀这一领域有更深的认识.     

150mm掺P硅衬底外延层的制备及性能表征

为适应肖特基二极管降低正向导通电压和制造成本的需要,采用150mm的掺P硅抛光片为衬底,通过化学气相沉积制备高阻硅外延层。利用傅里叶变换红外线光谱、电容-电压测试等方法对外延电学参数进行了测试和分析。对平板式外延炉的流场、热场与硅外延层厚度、电阻率均匀性的关系进行了研究。在此基础上采用周期变化的气流在外延层生长前反复吹扫腔体,进一步降低了非主动掺杂的不良影响,结合优化的流场和热场条件,最终制备出表面质量优、均匀性好的外延层,满足了厚度和电阻率不均匀性都小于1.0%的目标需求。采用该外延材料制备的肖特基二极管的正向导通电压降低了17.1%,显著减小了功耗,具备了良好的应用前景。     

锗对重掺硼直拉硅中氧沉淀的影响

通过单步长时间退火(650～1150℃/64h)和低高两步退火(650℃/16h+1000℃/16h和800℃/4～128h+1000℃/16h),研究锗对重掺硼硅(HB-Si)中氧沉淀的影响.实验结果表明,经过退火后,掺锗的重掺硼硅中与氧沉淀相关的体微缺陷密度要远远低于一般的重掺硼硅,这表明锗的掺人抑制了重掺硼硅中氧沉淀的生成,并对相关的机制做了初步探讨.     

锗对重掺硼直拉硅中氧沉淀的影响

通过单步长时间退火(650～1150℃/64h)和低高两步退火(650℃/16h 1000℃/16h和800℃/4～128h 1000℃/16h),研究锗对重掺硼硅(HB-Si)中氧沉淀的影响.实验结果表明,经过退火后,掺锗的重掺硼硅中与氧沉淀相关的体微缺陷密度要远远低于一般的重掺硼硅,这表明锗的掺人抑制了重掺硼硅中氧沉淀的生成,并对相关的机制做了初步探讨.     

重掺杂直拉硅单晶氧化诱生缺陷的无铬腐蚀研究

采用无铬和含铬两种溶液共同腐蚀不同型号、不同掺杂剂和不同晶向的重掺单晶样品,研究如何更好地使用无铬腐蚀液显示重掺杂晶体氧化诱生缺陷.实验表明反应过程中温度控制在25～30℃,腐蚀液中适当增加缓冲溶剂,可以很好地控制表面腐蚀速度.实验还发现,对于<100>重掺样品,使用有搅拌的改良Dash无铬溶液显现的损伤缺陷密度低于有铬择优腐蚀液.而对于<111>重掺样品,未见明显差异.最后,探讨了在使用无铬溶液显示重掺Sb晶体缺陷时,缺陷难显现,而且密度低的原因.     

Progress in the Molecular Beam Epitaxy of HgCdTe on Large-Area Si and CdZnTe Substrates

This paper presents the progress in the molecular beam epitaxy (MBE) growth of HgCdTe on large-area Si and CdZnTe substrates at Raytheon Vision Systems. We report a very high-quality HgCdTe growth, for the first time, on an 8 cm × 8 cm CdZnTe substrate. This paper also describes the excellent HgCdTe growth repeatability on multiple 7 cm × 7 cm CdZnTe substrates. In order to study the percentage wafer area yield and its consistency from run to run, small lots of dual-band long-wave infrared/long-wave infrared triple-layer heterojunction (TLHJ) layers on 5 cm × 5 cm CdZnTe substrates and single-color double-layer heterojunction (DLHJ) layers on 6-inch Si substrates were grown and tested for cutoff wavelength uniformity and micro- and macrovoid defect density and uniformity. The results show that the entire lot of 12 DLHJ-HgCdTe layers on 6-inch Si wafers meet the testing criterion of cutoff wavelength within the range 4.76 ± 0.1 μm at 130 K and micro- and macrovoid defect density of ≤50 cm⁻² and 5 cm⁻², respectively. Likewise, five out of six dual-band TLHJ-HgCdTe layers on 5 cm × 5 cm CdZnTe substrates meet the testing criterion of cutoff wavelength within the range 6.3 ± 0.1 μm at 300 K and micro- and macrovoid defect density of ≤2000 cm⁻² and 500 cm⁻², respectively, on the entire wafer area. Overall we have found that scaling our HgCdTe MBE process to a 10-inch MBE system has provided significant benefits in terms of both wafer uniformity and quality.     

高功率半导体激光器端面泵浦Nd：YVO4固体激光器热致损耗的研究

本文提出了一种测量端面泵浦固体激光器热致损耗的方法。研究了Ｎｄ＾３＋浓度分别为０．５％和２％两种Ｎｄ：ＹＶＯ４晶体,基模半径与泵浦光斑半径之比Ｗ１／Ｗｐ分别为０．５和１情形下热致损耗随泵浦功率的变化,结果表明,热致损耗随泵浦功率的增加而增大,且强烈依赖于Ｗ１／Ｗｐ,大的基模半径会导致严重的热损耗,Ｎｄ：ＹＶＯ４晶体的Ｎｄ＾３＋浓度对热致损耗也有很大影响,在大模半径情形,高浓度晶体的热致损耗远大于低