利用CBE技术在Si衬底上生长GaAs薄膜

采用化学束外延（ＣＢＥ）技术，以三乙基镓（ＴＥＧ）和砷烷（ＡｓＨ３）为源，在Ｓｉ（００１）衬底上生长ＧａＡｓ薄膜．利用Ｈａｌｌ效应、卢瑟福背散射（ＲＢＳ）和高分辨率透射电子显微镜（ＨＲＴＥＭ）检测了外延层的质量．结果表明，ＧａＡｓ薄膜具有ｎ型导电性，载流子浓度为１．３×１０１５ｃｍ－３，其杂质估计是Ｓｉ，它来自衬底的自扩散．外延层的质量随着膜厚的增加而得到明显的改善．在ＧａＡｓ／Ｓｉ界面及其附近，存在高密度的结构缺陷，包括失配位错、堆垛层错和孪晶．这些缺陷完全缓解了ＧａＡｓ外延层和Ｓｉ衬底之间因晶格失配引     

砷离子注入CdTe薄膜热退火效应的共振喇曼与荧光光谱研究

应用共振喇曼和荧光光谱系统地研究了Ａｓ离子注入ＣｄＴｅＭＢＥ外延膜的热退火行为。发现随着退炎温度升高至４４０℃，其晶格恢复和缺陷态消除得最完整当ＴＡ高于４４０℃，晶格质量陡峭地下降，ＴＡ越高，越多的Ａｓ占据Ｔｅ位作为Ｔｅ位受主，样品表现为更小的补系数和更高的空穴浓度。     

退火气氛对SIMOX材料Si／SiO_2界面特性的影响

利用ＴＥＭ、ＡＥＳ、ＸＰＳ技术分析研究了不同退火气氛对ＳＩＭＯＸ材料的影响．结果表明，在注入能量和剂量以及退火温度和时间都相同的条件下，在Ａｒ＋０．５％Ｏ２中退火，可以获得光滑平整的Ｓｉ／ＳｉＯ２界面，而在纯Ｎ２气氛中退火，Ｓｉ／ＳｉＯ２界面极不平整，且界面附近晶体质量较差．本文分析了造成这种结果的原因．     

Ⅱ-Ⅵ族稀磁半导体ZnTe/Zn_(1-x)Mn_xTe超晶格光学性质的研究

在１１Ｋ－８０Ｋ温度范围内研究了用ＭＢＥ生长的ＺｎＴｅ／Ｚｎ１－ｘＭｎｘＴｅ超晶格样品的光致发光光谱、光调制反射谱和拉曼散射谱．在考虑了样品中晶格失配所致的应力效应后对激子能级进行了理论计算,并讨论了导带偏移Ｑｃ和平均晶格常数的取值对计算结果的影响,还研究了ｘ值对轻、重空穴激子能级位置的影响．在拉曼散射实验结果中不仅观测到高阶声子（６阶）,还观测到垒中和阱垒间光学声子的组合模     

铍注入锑化铟快速热退火的研究

借助ＳＩＭＳ、ＡＥＳ、ＲＢＳ和ＴＥＭ对Ｂｅ注入ＩｎＳｂ的快速热退火特性进行了深入的研究．Ｂｅ注入能量为１００ｋｅＶ，注人剂量为５×１０１４ｃｍ－２．快速热退火温度范围为３００—５００℃，退火时间为３０—６０秒．结果表明，快速退火后，Ｂｅ注入分布剖面的内侧不存在再分布，但峰值浓度有不同程度的降低，表面存在Ｂｅ的外扩散．３５０℃退火，Ｂｅ注入ＩｎＳｂ的晶体损伤基本消除，ＩｎＳｂ表层不存在化学配比的偏离．退火温度超过３５０℃，ＩｎＳｂ表层发生热分解，产生Ｓｂ的耗尽，形成由Ｉｎ、Ｓｂ及其氧化物组成的复杂结构．     

GaSb晶体的高能N~＋注入及其光学性质

本文用低温光致发光光谱（ＰＬ）、椭圆偏振光谱（ＳＥ）、背散射及沟道技术（ＲＢＳ／Ｃ）、扫描电镜技术（ＳＥＭ）等研究了２ＭｅＶ高能Ｎ＋注入Ｇａｓｂ晶体损伤及其光学性质．结果表明高能Ｎ＋注入Ｇａｓｂ晶体不会产生反常膨胀（Ｓｗｅｌｌｉｎｇ），通过合理的退火可使注入样品晶格得到很好恢复．椭圆偏振光谱能准确反映注入样品晶格损伤情况，并与背散射结果吻合．用有效介质模型（ＥＭＡ）对椭偏谱进行似合可对注入损伤有定量的了解．     

高温注入离子的扩散和激活行为的研究

本文应用二次离子质谱（ＳＩＭＳ），微分霍尔效应和透射电镜（ＴＥＭ）研究了硅中高温注入砷离子的扩散和激活行为．将１８０ＫｅＶ，１×１０１５ｃｍ－２砷离子在５００℃至１０００℃的温度范围内注入硅．研究结果表明：在５００℃至８５０℃注入时所发生的异常扩散和载流子浓度及迁移率深度分布与剩余缺陷的分布密切相关；而且随着注入温度的增高，砷的增强扩散亦增强，同时所形成的剩余缺陷减少．在注入温度高于８５０℃时，随着注入温度的增高，砷的增强扩散效应减弱．在５００℃至１０００℃的注入温度，与热扩散相比，砷的增强扩散效应显著；     

MBE－GaAs／Si材料晶体质量对少子扩散长度的影响

对于ＧａＡｓ／Ｓｉ材料由于晶格失配和热膨胀系数失配，外延时必然会出现大量的失配位错等缺陷进入外延层，为了更有效地消除或减弱由于以上二种失配所引入的失配位错等缺陷，本文采用高温快速热退火的方法，结合表面光伏（ＳＰＶ），微波光电导谱（ＭＰＣＳ），双晶衍射（ＤＣＲＤ）等测试手段在整个高温热退火区域寻求一个对具有一定ＧａＡｓ层厚度的ＧａＡｓ／Ｓｉ材料最佳热退火温度Ｔｏ，经此温度Ｔｏ快速热退火后，由ＳＰＶ，ＭＰＣＳ所测得的ＧａＡｓ外延层少子扩散长度Ｌｐ数值达最大，ＤＣＲＤ所测得双晶衍射半峰竞也明显变窄，各项指标均有     

短周期GaAs／AlAs超晶格的光频介电函数谱理论的实验检验

我们制备了Ｍ＝２，４，６和１０的一系列短周期（ＧａＡｓ）Ｍ／（ＡｌＡｓ）Ｍ厂超晶格样品并测量了其椭偏光谱．对这些样品的光频介电函数港进行了分析，并与夏建白等的理论计算结果作了直接比较上述理论计算是对Ｍ＝４，６和１０的超晶格样品作出的，并给出相应的介电函数谱曲线．在光子能量３．５～４．５ｅＶ范围的Ｅ１峰与瓦峰附近的实验谱的主要特征，与理论计算结果相一致实验谱中的Ｅ１峰比理论谱要强些，不同Ｍ值的超晶格样品之间的Ｅ１峰之差异也大于理论结果。     

注F MOSFET漏电流的辐照和退火行为

分析研究了不同偏置辐照和退火条件下，Ｐ沟和Ｎ沟ＭＯＳＦＥＴ的漏电流变化特性。结果表明，ＰＭＯＳＦＥＴ的辐射感生漏电流与栅偏压的依赖关系类似于辐照陷阱电荷的栅偏压关系；注ＦＰＭＯＳＦＥＴ的辐射感生漏电流增长小于未注Ｆ样品；ＮＭＯＳＦＥＴ辐照后漏电流随时间的退火呈现下降、重新增长和趋于饱和的特征，注Ｆ对退人过程中漏电流的重新增长有一定的抑制作用。     

退火温度对嵌入Si中的β-FeSi2颗粒发光的影响

研究了退火温度对分子束外延(MBE)方法生长的Si基β-FeSi2颗粒的发光性质和电学特性的影响.结果表明,在900℃下退火的样品,虽然β-FeSi2的结晶质量有所提高,但是由于晶格失配和热膨胀系数的不同,在Si中引入位错,导致样品的光致发光谱展宽和形成的二极管漏电流增大.而在800℃下退火的样品,具有较低的漏电流和较强的室温电致发光谱.     

退火温度对嵌入Si中的β-FeSi2颗粒发光的影响

研究了退火温度对分子束外延(MBE)方法生长的Si基β-FeSi2颗粒的发光性质和电学特性的影响.结果表明,在900℃下退火的样品,虽然β-FeSi2的结晶质量有所提高,但是由于晶格失配和热膨胀系数的不同,在Si中引入位错,导致样品的光致发光谱展宽和形成的二极管漏电流增大.而在800℃下退火的样品,具有较低的漏电流和较强的室温电致发光谱.     

硅中过饱和砷在后退火过程中的析出及其对硅原子移位影响的实验研究

通过电特性测量,背散射分析和电子显微镜观察对快速热退火制备的样品,在450-850℃后退火过程中As在Si中的行为进行了系统的研究.结果表明,方块电阻的变化在750℃附近有极大值,低温区随温度而上升,高温区随温度而下降.样品的退道产额和方块电阻的改变单调相关.750℃附近可能存在一个临界区域,将退火过程归属于两类不同的机制.低温区域,硅砷化合物的形成和沉积占优势;高温区域,As原子空位复合的集团的形成占优势.在750℃/5小时的后退火过程中,大约有1/3As原子处于填隙位置,这种大量As原子析出的过程导致了Si晶格的收缩.大量的直径为500—700A 的位销环的形成是这种收缩的一种表现.至于As原子的析出如何导致Si晶格的收缩,其机制尚不清楚.但是Si原子在后退火过程中对晶格发生移位这一实验事实,动摇了质量作用定律作为集团模型的物理基础.     

II—VI族稀磁半导体ZnTe／Zn1—xMnxTe超晶格光学性质的研究

在１１Ｋ－８０Ｋ温度范围内研究了用ＭＢＥ生长的ＺｎＴｅ／Ｚｎ１－ｘＭｎｘＴｅ超晶格样品的光致发光光谱、光调制反射谱和拉曼散射谱。在考虑了样品中晶格中失配所致的应力效应后对激子能级进行了理论计算,并讨论了导带偏移Ｑｃ和平均晶格常数的取值对计算结果的影响,还研究了ｘ值对轻、重空穴激子能级位置的影响。在拉曼散射实验结果中不仅观测到高阶声子（６阶）,还观测到垒中和阱垒间光学声子的组合模。     

MBE生长的PM－HEMT结构中深电子陷阱及其钝化／消除

应用ＤＬＴＳ、ＳＩＭＳ和ＰＬ技术详细研究ＭＢＥ生长的ＰＭ－ＨＥＭＴ结构中深能级．样品的ＤＬＴＳ谱表明在ＰＭ－ＨＥＭＴ结构的ｎ－ＡｌＧａＡｓ层里存在着较大浓度和俘获截面的深电子陷阱，其能级位置分别位于导带下的０．６４ｅＶ和０．７９ｅＶ处．ＳＩＭＳ和ＰＬ谱表明深电子陷阱与ＡｌＧａＡｓ层里的氧含量和光致发光（ＰＬ）响应有直接的联系．它们影响ＰＭ－ＨＥＭＴ结构的电性能．应用氢等离子体对深电子陷阱进行处理，结果表明，在一定条件下，ＰＭ－ＨＥＭＴ结构样品里的深电子陷阱能有效地被钝化／消除．     

a-SiOx:H/a-SiOy:H多层薄膜微结构的退火行为

采用ＰＥＣＶＤ技术在Ｐ型硅衬底上制备了ａ－ＳｉＯｘ：Ｈ／ａ－ＳｉＯｙ：Ｈ多层薄膜,利用ＡＥＳ和ＴＥＭ技术研究了这种薄膜微结构的退火行为,结果表明：ａ－ＳｉＯｘＬ：Ｈ／ａ－ＳｉＯｙ：Ｈ多层薄膜经退火处理形成ｎｃ－Ｓｉ／ＳｉＯ２多层量子点复合膜,膜层具有清晰完整的结构界面,纳米硅嵌埋颗粒呈多晶结构,颗粒大小随退火温度升高而增大小随退火温度升高而增大,在一定的实验条件下,样品在６５０℃下退火可形成尺寸大     

As~＋注入Si_（1－x）Ge_x中应变弛豫的双晶X射线衍射研究

作者首次用Ｘ射线双晶衍射技术对注入Ａｓ＋的Ｓｉ０．５７Ｇｅ０．４３合金的晶格损伤消除和应变弛豫进行了研究，并与未注入ＡＳ＋的Ｓｉ０．５７Ｇｅ０．４３合金的应变弛豫进行了比较．结果表明，退火后，注入ＡＳ_的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ外延层中的应变分布不同于未注入ＡＳ＋的应变分布．对于未注入Ａｓ＋的Ｓｉ０．５７Ｇｅ０．４３样品，其Ｘ射线衍射峰的半宽度ＦＷＨＭ由于退火引起应变弛豫导致镶嵌结构的产生而展宽．对于注入Ａｓ＋的Ｓｉ０．５７Ｇｅ０．４３样品，９５０℃的快速退火过程可以有效地消除晶格损伤，使晶格得以恢复，且其退火后的     

制备参数和退火对a－C∶H膜光学性质的影响

本文主要研究了制备参数和退火对ａ－Ｃ：Ｈ膜的光学性质的影响．得到了样品的吸收系数、光学带隙和带尾宽度等反映ａ－Ｃ：Ｈ膜电子能带结构的物理参数．结果表明，吸收系数随着衬底温度、射频偏压增加而上升，随反应室压强的升高而下降；光学带隙随衬底温度、射频偏压增加而下降，随反应室任强的升高而变宽随着退火温度Ｔａ的升高，氢含量减少，带尾变宽，带隙变窄．     

1.3μm混合应变量子阱激光器偏振特性分析

本文报道了采用混合应变量子阱作为有源区的激光器,并对其进行了测试和分析．偏振Ｐ－Ｉ曲线表明这种激光器的ＴＥ和ＴＭ激射模式分别对应于不同的阈值电流,ＴＭ模式的阈值电流在一定温度范围内随温度升高而降低,ＴＭ模式的斜率效率和总的斜率效率在一定温度范围内随温度升高而升高．测试了不同电流和温度下的偏振激射谱,两种激射谱随电流和温度改变都有很大变化,表明ＴＥ和ＴＭ激射模式之间有强烈的互作用．我们认为可能是由载流子分布与强激光辐射之间的非线性效应引起的．     

InAs/GaSb II类超晶格材料的Si离子注入研究

II类超晶格红外探测器一般通过台面结实现对红外辐射的探测,而通过离子注入实现横向PN结,一方面材料外延工艺简单,同时可以利用超晶格材料横向扩散长度远高于纵向的优势改善光生载流子的输运,且易于制作高密度平面型阵列。本文利用多种材料表征技术,研究了不同能量的Si离子注入以及退火前后对InAs/GaSb II类超晶格材料性能的影响。研究通过Si离子注入,外延材料由P型变为N型,超晶格材料中产生了垂直方向的拉伸应变,晶格常数变大,且失配度随着注入能量的增大而增大,注入前失配度为-0.012%,当注入能量到200 keV时,失配度达到0.072%,超晶格部分弛豫,弛豫程度为14%,而在300 °C 60 s退火后,超晶格恢复完全应变状态,且晶格常数变小,这种张应变是退火引起的Ga-In相互扩散以及Si替位导致的晶格收缩而造成的。