用于功率器件的P型厚高阻外延片

本文论述在常压ＣＶＤ硅外延系统中，通过ｅ＿ｑＰ＝Ｂ－Ａ／Ｔ，分别计算出ＳｉＨ－Ｃｌ＿３、ＰＣｌ＿３和ＢＣｌ＿３的Ａ和Ｂ二常数值。采用低温深冷工艺，进一步提高硅源的纯度，通过控制ＳｉＨＣｌ＿３的蒸汽压，在晶向为（１１１）和（１００），掺硼电阻率（４～８）×１０￣（－３）Ω·ｃｍ的抛光衬底硅片上，生长出外延层电阻率为３５０Ω·ｃｍ（杂质浓度３．５×１０￣（１３）／ｃｍ￣３），外延层厚度达１２０μｍ的ｐ／ｐ￣＋／硅外延片，制成器件的击穿电压可达１０００Ｖ。     

高迁移率Si／Si_（0．7）Ge_（0．3）／Si调制掺杂异质结构的生长和输运性质

采用计算机控制的快速辐射加热、超低压ＣＶＤ（ＲＲＨ／ＶＬＰ－ＣＶＤ）方法生长了Ｓｉ／Ｓｉ０．７Ｇｅ０．３／Ｓｉｐ－型调制掺杂双异质结构．研究了该结构的输运性质，其空穴霍尔迁移率高达３００ｃｍ２／Ｖ·ｓ（３００Ｋ，薄层载流于浓度ｐｓ为２．６e１３ｃｍ－２）和８４００ｃｍ２／Ｖ·ｓ（７７Ｋ，ｐｓ为１．１e１３ｃｍ－２）．     

GSMBE生长掺杂Si及GeSi/Si合金及其电学性质研究

用气态源分子束外延法对Ｓｉ及ＧｅＳｉ／Ｓｉ合金进行了Ｎ、Ｐ型掺杂研究，结果表明，杂质在外延层中的掺入行为取决于生长过程中乙硅烷与相关掺杂气体的竞争吸附与脱附过程，所获得的Ｎ型及Ｐ型载流子浓度范围分别为１．５×１０１６～４．０×１０１９ｃｍ－３及１．０×１０１７～２．０×１０１９ｃｍ－３，基于对Ｎ型Ｓｉ外延材料中迁移率与杂质浓度、温度的关系，我们用Ｋｌａａｓｓｅｎ模型对实验结果进行拟合，分析了不同散射机制，特别是少数载流子电离散射对迁移率的影响．此外，样品的二次离子谱及扩展电阻分析表明，Ｎ、Ｐ型杂质浓度纵向     

高TcGdBa2Cu3O7—δ薄膜双晶结光探测器

研制了具有约瑟夫逊效应的高ＴｃＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ薄膜双晶晶界结，按照光助隧道效应的原理我们用双晶结进行光探测，光源是波长为０．６３２８μｍ的Ｈｅ－Ｎｅ激光器，系统观测了高Ｔｃ ＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ双晶结的光响应特性，最好的结果为：噪声等效功率ＮＥＰ＝４．３×１０＾－１４ＷＨｚ＾－１／２，归一化探测率Ｄ＾８＝１．２×１０＾１０ｃｍＨｚ＾１／２Ｗ＾－１，响应率Ｒｖ＝３．５×１０＾７Ｖ／Ｗ，     

分子束外延HgCdTe／GaAs的生长和光伏探测器的研制

文中报导了用分子束外廷工艺在ＧａＡｓ（２１１）Ｂ衬底上生长了较高质量的中、长波ＨｇＣｄＴｅ薄膜材料。生长后的材料通过退火进行转型和调节电性参数。选择的组分分别为ｘ＝０．３３０和０．２２６的两种材料，７７Ｋ时载流子浓度和迁移率分别为ｐ＝６．７×１０１５ｃｍ－３、ｕｐ＝２６０ｃｍ２Ｖ－１ｓ－１和４．４５×１０１５ｃｍ－３、４１０ｃｍ２Ｖ－１ｓ－１。研制了平面型中、长波线列光伏探测器，其典型的探测器Ｄ分别为５．０×１０１０ｃｍＨｚ１／２Ｗ－１和２．６８×１０１０ｃｍＨｚ１／２Ｗ－１（１８０°视场下），其中６４元线列中波探测器与ＣＭＯＳ电路芯片在杜瓦瓶中耦含后读出并实现了红外成像演示。     

氮掺杂富勒烯薄膜电学性质的研究

在氮气气氛中用石墨电弧法合成了氮掺杂富勒烯．质谱、紫外、红外分析等手段证实了样品中含有Ｃ５９Ｎ、Ｃ５９Ｎ２、Ｃ５９Ｎ４、Ｃ５９Ｎ６以及Ｃ７０Ｎ２等分子团簇，对蒸发制备的薄膜进行３小时２００℃退火测得其室温电导率为１e－６（Ｓ／ｃｍ），激活能为０．６９ｅＶ（常温），０．５６ｅＶ（高温）．     

GSMBE原位生长SiGeHBT材料

采用ＧＳＭＢＥ工艺生长的单晶ＳｉＧｅＨＢＴ结构材料,经Ｘ射线双晶衍射,透射电镜和扩展电阻深度分布测量说明：该材料晶体完整性好,无应力弛豫,界面平整陡峭．发射区Ｎ型掺杂浓度２e１９～１e２０ｃｍ－３,厚度１００～２００ｎｍ;基区ＳｉＧｅ合金Ｇｅ组分０．０５～０．２０,Ｐ型掺杂浓度５e１８ｃｍ－３,厚度４０～１００ｎｍ;集电极浓度～１e１６ｃｍ－３．达到了生长ＳｉＧｅＨＢＴ材料的条件．     

MBE生长轻掺Si高迁移率GaAs材料的杂质补偿特性研究

本文报道了用ＭＢＥ生长轻掺Ｓｉ高迁移率ＧａＡｓ材料的杂质补偿特性实验研究．已得到７７Ｋ温度下迁移率为１６．２e４ｃｍ２／（Ｖ·ｓ）的ＧａＡｓ材料．样品的Ｈａｌｌ测量结果表明：在较低的杂质浓度范围（１e１３ｃｍ－３＜ｎ＜１e１５ｃｍ－３）内，在大体相同的生长温度（５９０℃左右）下，选择适当的生长速率Ｇｒ会增强对浅受主杂质的抑制作用，同时也会抑制Ｓｉ的自补偿效应，减小杂质的补偿度Ｎａ／Ｎｄ之值，从而提高ＭＢＥ外延ＧａＡｓ材料的迁移率．     

YBCO薄膜红外探测器研究的新进展

用ＹＢＣＯ／ＬａＡｌＯ＿３薄膜制成的１ｍｍ红外探测器，经技术保护之后，寿命已达３年。其Ｄ（５００，１０，１）＝３．７×１０￣９ｃｍＨｚ￣（１／２）Ｗ￣（－１），ＮＥＰ（５００，１０，１）＝２．４×１０￣（－１１）ＷＨｚ￣（－１／２）；超导微桥（５０μｍ×１０μｍ）红外探测器，其Ｄ（５００，１０，１）＝１×１０￣９ｃｍＨｚ￣（１／２）Ｗ￣（－１），ＮＥＰ（５００，１０，１）＝２．３×１０￣（－１２）ＷＨｚ￣（－１／２）。     

超净硅片表面化学清洗工艺的优化研究

本文采用正交试验设计法优化硅片化学清洗工艺，由Ｘ光电子能谱（ＸＰＳ）检测清洗后的硅表面沾污杂质．结果表明，硅表面主要沾污杂质氧和碳的最低含量分别为１e１３／ｃｍ２和３．１e１３／ｃｍ２，均达到超净的水平（～３e１３／ｃｍ２）．本文还研究了Ⅰ号液和Ⅱ号液对硅片表面沾污的影响．     

在含有InSb非晶过渡层的GaAs衬底上用分子束外延生长InSb薄膜

在（１００）取向半绝缘ＧａＡｓ衬底上，采用独特的含有ＩｎＳｂ非晶过渡层的两步分子束外延（ＭＢＥ）生长了异质外延ＩｎＳｂ薄膜。ＩｎＳｂ外延层表面为平滑镜面，外延层厚度约为６μｍ，导电类型为ｎ型，室温（３００Ｋ）和液氮（７７Ｋ）霍尔载流子浓度分别为ｎ＿（３００Ｋ）：２．０×１０￣（１６）ｃｍ￣（－３）和ｎ＿（７７Ｋ）：２．４×１０￣（１５）ｃｍ￣（－３）；电子迁移率分别为μ＿（３００Ｋ）：４１０００ｃｍ￣２Ｖ￣（－１）Ｓ＿（－１）和μ＿（７７Ｋ）：５１２００ｃｍ￣２Ｖ￣（－１）Ｓ￣（－１）。ＩｎＳｂ外延层双晶衍射半峰宽为１９８ａｒｃｓ，最好的ＩｎＳｂ外延层的半峰宽小于１５０ａｒｃｓ。采用ＩｎＳｂ非晶过渡层有效地降低了外延层中的位错密度，改善了ＩｎＳｂ外延层的质量。     

YBa_2Cu_3O_（7－δ）高温超导薄膜线列探测器的研究

采用准分子激光扫描消融法淀积性能均匀的ＹＢａ_２Ｃｕ_３Ｏ_（７－δ）高温超导薄膜，用离子束刻蚀进行器件的图形制备，获得了非均匀性小于１０％的ＹＢａ_２Ｃｕ_３Ｏ_（７－δ）高温超导薄膜８元线列探测器．测试了器件在８～１４μｍ波段的性能及光响应特性，单元探测器为４０×１００μｍ２的微桥结构．器件的平均归一化探测率为１．４４×１０９ｃｍＨｚ１／２ｗ－１，平均噪声等效功率为４．４×１０－１２ＷＨｚ－１／２，Ｄ的非均匀性小于１０％．研究结果表明：该线列探测器具有良好的均匀性，证实了该工艺适用于制备均匀性良好的高温超导薄膜红外探测器阵列．     

MBE生长InSb外延层特性及红外探测器研究

本文报道了采用含有ＩｎＳｂ非晶过渡层的两步ＭＢＥ生长技术，在ＧａＡｓ（１００）衬底上异质外延生长的ＩｎＳｂ外延层材料特性及初步的器件性能。５μｍ厚的ｎ型本征ＩｎＳｂ外延层７７Ｋ时的电子浓度和迁移率分别为：ｎ～２．４×１０￣（１５）ｃｍ￣（－３），μ～５．１２×１０￣４ｃｍ￣２Ｖ￣９－１）ｓ￣（－１），高质量ＩｎＳｂ外延层的Ｘ射线双晶衍射半峰宽（ＦＷＨＭ）＜１５０″。ＩｎＳｂ表面的相衬显微形貌，ＩｎＳｂ／ＧａＡｓ界面的ＴＥＭ形貌相和ＩｎＳｂ外延层的红外透射谱等测试结果都肯定了ＭＢＥＩｎＳｂ外延层的质量。研究结果已基本达到目前国外同类研究水平。用ＭＢＥ生长的ｎ型ＩｎＳｂ外延层薄膜首次制作了中波（３～５μｍ）多元光导线列器件，终测表明，器件的光导响应率较高Ｒ（Ｖ）～７８００Ｖ／Ｗ，均匀性很好ΔＲ（Ｖ）／Ｒ（Ｖ）＜７％，ＭＢＥＩｎＳｂ外延薄膜展示了良好的红外探测器应用前景。     

用气态源分子束外延生长法制备Si/SiGe/Sinpn异质结双极晶体管

用气态源分子束外延法制备了Ｓｉ／ＳｉＧｅ／Ｓｉｎｐｎ异质结双极晶体管．晶体管基区Ｇｅ组分为０．１２,Ｂ掺杂浓度为１．５e１９ｃｍ－３,ＳｉＧｅ合金厚度约４５ｎｍ．直流特性测试表明,共发射极直流放大倍数约５０,击穿电压ＶＣＥ约９Ｖ;射频特性测试结果表明,晶体管的截止频率为７ＧＨｚ,最高振荡频率为２．５ＧＨｚ．     

BESOI薄膜的缺陷分析和应力研究

用机械减薄和氧化剥层法获得表层硅厚度约０．４μｍ的ＢＥＳＯＩ薄膜。对这种薄膜用Ｓｅｃｃｏ腐蚀液腐蚀并分析了缺陷种类，计量了缺陷密度。用波长为０．５１４５μｍ的激光Ｒａｍａｎ谱测量了ＢＥＳＯＩ薄膜和界面附近的应力密度。结果表明，该薄膜的主要缺陷为氧化层错，密度约１．８×１０３／ｃｍ２，总的缺陷密度为２．６×１０３／ｃｍ２，张应力密度δ≤５×１０３Ｎ／ｃｍ２。     

2英寸高均匀性GaAs多层外延材料

用法国进口的ＧａＡｓＶＰＥ设备，采用ＡｓＣｌ）３／Ｈ＿２／Ｇａ体系，以ＳｎＣｌ＿４ｌ／ＡｓＣｌ＿３为掺杂液，生长了２英寸多层ＧａＡｓ外延材料，自行设计了反应器的热场分布，在反应器中增加了合适的搅拌器，用以改变反应器中气体流动情况。ＧａＡｓ外延层的浓度均匀性与厚度均匀性均小于５％。浓度均匀性的最佳值为３．７％，厚度均匀性的最佳值为１．５％，当外延层载流子浓度为１．９×１０￣（１７）ｃｍ￣（－３）时，室温迁移率达到４３９０ｃｍ￣２／Ｖ·ｓ。     

高温超导GdBa2Cu3O7—δ薄膜测辐射热型红外探测器研究

用高ＴｃＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ薄膜设计并研制了单元及２×２阵列型红外探测器。其中２×２阵列型器件的四个单元探测器的Ｔｃ值及Ｒ－Ｔ特性相差≤３％。使用５００Ｋ黑体及Ｈｅ－Ｎｅ激光作为辐照源。单元及阵列器件最好的结果为噪声等效功率ＮＥＰ（５００，１０，１）分别为３．６×１０－１２和４．１×１０－１２Ｗ／Ｈｚ１／２，归一化探测率分别为１．６×１０１０和１．２×１０１０ｃｍＨｚ１／２／Ｗ；响应率分别为８．２×１０４和７．２×１０４Ｖ／Ｗ。     

P－型金刚石半导体制备及其性能研究

利用热丝化学气相沉积法，以硼酸三甲酯为液态掺杂源，用Ｈ＿２携带，制备出高质量的ｐ型金刚石薄膜。经检测，其晶体结构常数与天然金刚石十分接近。对掺杂样品计算表明，硼掺杂浓度是６．５×１０￣（１９）ｃｍ￣（－３）室温下空穴载流子浓度是８×１０￣（１６）ｃｍ￣（－３），电离率为１．２３／１０００。     

MBE生长轻掺硅GaAs材料光荧光谱杂质特性研究

采用低温光荧光谱测试方法，研究了ＭＢＥ生长的轻掺硅ＧａＡｓ材料的杂质特性，并结合Ｈａｌｌ测量结果，讨论了ＭＢＥ关键生长条件Ⅴ／Ⅲ束流比等对Ｓｉ在ＧａＡｓ中掺杂特性的影响，研究表明掺杂元素Ｓｉ在ＧａＡｓ中起两性（施主或受主）杂质作用，适当提高Ⅴ／Ⅲ束流比可以抑制Ｓｉ的自补偿效应，从而减小载流子的补偿度，进一步提高迁移率。通过优化生长条件，本实验已获得了杂质浓度小于１０１２ｃｍ－３，７７Ｋ下迁移率大于１．６×１０５ｃｍ２／Ｖ·ｓ的高纯、高迁移率ＧａＡｓ材料。     

晶格失配对C／BN异质结价带偏移的影响

本文采用Ｌｏｗｄｉｎ微扰原理改进计算效率的局域密度泛函（ＬＤＦ）线性Ｍｕｆｆｉｎ－ｔｉｎ轨道原子球近似（ＬＭＴＯ－ＡＳＡ）能带从头计算方法，以平均键能Ｅｍ作参考能级，计算了以闪锌矿结构氯化硼为衬底外延生长金刚石（Ｃ／ＢＮ）、以Ｃ０．５（ＢＮ）０．５合金为衬底外延生长金刚石与闪锌矿结构氯化硼（ＣＩＢＮ）、以金刚石为衬底外延生长闪锌矿结构氯化硼（Ｃ＼ＢＮ）和金刚石与氮化硼以平均晶格常数匹配生长（Ｃ－ＢＮ）等四种不同情况下，宽禁带半导体异质结Ｃ／ＢＮ的价带偏移△Ｅｖ值，结果分别为１．５０５、１．４９４、１．３８