注砷硅单晶的电子束退火

本文报道使用DT—1型电子束退火机对注砷单晶硅进行扫描电子束退火的实验研究。试验了电子束退火各种条件对结果的影响,以便选择较适宜的退火条件。用背散射法和微分电导法分别测得了未退火和经退火样品的杂质浓度分布和载流子浓度分布,显示出电子束退火的杂质再分布状况,并计算出注入砷的电激活率。此外,还进行了范德堡法霍耳效应测量,得到注入层的平均载流子浓度、平均迁移率和薄层载流子浓度。电子束退火样品与热退火样品作了比较。     

SI GaAS中S~+注入的电学特性

本文研究了经常规热退火和快速热退火后SIGaAs中S~+注入的电学特性.热退火后,GaAs中注入S~+的快扩散和再分布不决定于S~+或砷空位V_(AS)的扩散而决定于离子注入增强扩散.使用快速热退火方法能抑制注入S~+在GaAs中的增强扩散,明显减小S~+的再分布,可以获得适合于制造GaAs MESFET器件的薄有源层.     

未经退火的离子注入层的电解水氧化显微观测

本文重点报导用电解水氧化显微法观测未退火的离子注入硅片的注入层深度,将其与经电子束退火、热退火后离子注入硅片的结深进行了比较。     

注Si~+的GaAs在GaAs粉末的砷气压下快速热退火

用卤素灯在砷气压下对注Si~+的GaAs进行快速热退火,以研究退火温度和退火时间对薄层载流子浓度和迁移率的影响。注入层的激活率主要受退火温度的影响,与退火的持续时间几乎无关。在800℃退火30分钟,GaAs的表面形态是平滑的,这表明了砷气压的存在防止了砷原子的蒸发,并使注入层能在高温下长时间退火而不会出现表面离解和电性能的下降。在GaAs中注入Si~+的激活能为0.53eV。     

Si离子注入GaAs的红外快速退火

研究了适用于GaAs离子注入材料的石墨红外快速热退火方法,对Si~+注入GaAs材料进行950℃,6秒快速退火。从测得的电学特性,DLTS和GaAs MESFET的研究结果表明,红外快速热退火工艺可获得高质量的有源层以及抑制电子陷阱EL2的外扩散。     

适合于微波单片集成电路用的离子注入PBN LEC GaAs短暂的无盖层退火方法

在最近高阻半绝缘PBN LEC GaAs作为注入基质和稳定介质的可达性基础上,研制了一种离子注入GaAs的高温无盖层的活化方法。这种新的无盖层工艺,“短暂的无盖层退火”方法已经显示出很强的注入剂量活化作用(85％),同时具有很高的均匀性(±4.5％),在1.5×10~(17)cm~(-3)的情况下具有很陡(500(?)/十倍)的载流子浓度深度分布。在肖特基势垒表面耗尽层深度小于1000(?)时,由活化薄膜得到的霍尔测量结果给出室温下的电子迁移率为4500cm~2/V·s。用非连续注入~(29)Si~+的短暂的无盖层退火方法制造的S波段集成电路,在3.0～3.6GHz之间提供出20dB的增益和29dBm的输出功率。短暂无盖层退火的高生产率,批量加工的特点使这种工艺对于高成品率的GaAs集成电路生产来说具有工业上的吸引力。     

高剂量As注入单晶Si低温加热和高温电子束两步退火性能研究

本文研究高剂量As注入P-Si单晶,经过低温热退火和高温电子束扫描两步退火方式后的性能。用高压电子显微镜观察样品注入层的剩余缺陷,结果表明:只经过一步高温热退火或电子束退火的样品,剩余缺陷密度为10~3/cm~2以上,线缺陷长度为2-4μm,有位错环和位错网存在.两步退火后,样品注入层的缺陷密度降到10~7/cm~2量级,线缺陷长度小于0.5μm.位错网消失。     

Be~+注入GaAs掺杂

本文报道了在气体离子源中Be~+束流的引出,比较了Be~+注入GaAs的常规炉子热退火与红外快速退火行为,给出了Be~+注入GaAs和InGaAs形成的pn结特性。实验表明,用Be~+注入化合物半导体可作为制作器件的一种有效方法。     

溅射GaAs SOI电子束退火再结晶及MBE GaAs SOI高频感应石墨棒热退火再结晶

本文首次报道了溅射GaAs SOI电子束退火再结晶以及MBE GaAs SOI高频感应石墨棒热退火再结晶.对实验所得SOI样品,用ED和TEM分析GaAs 薄膜的结晶性,用X-射线衍射测量薄膜表面的择优取向,用霍耳效应测量定出载流子浓度和迁移率.     

GaAs低能Si^＋及SiF^＋离子注入研究

本文对30keV Si~+和分子离子S_1F~+注入半绝缘GaAs的行为进行了研,究注入Si~+样品的Si原子纵向分布,与相同条件下用SICT模拟程序理论计算出的分布相一致,经灯光900℃10秒RTA,电激活率可达60％,电化学C—V测得的载流子纵向分布与注入态SIMS结果相同,可以获得近0.2μm的GaAS有源层。而注入分子离子SiF~+样品,虽注入层较浅,但灯光退火后,电激活率很低。因此,用分子离子SiF~+注入以形成GaAs超薄有源层是不相宜的。此外,根据X—射线双晶衍射的结果还对GaAs注入Si~+和SiF~+的退火行为进行了讨论。     

Te离子注入GaAs的穆斯堡尔谱研究

<正> 对GaAs注入施主型杂质离子Te(或Se,S),在高注入剂量下经高温退火后仍有大量注入原子不能电激活。过去,利用穆斯堡尔谱(简称MS)研究GaAs中Te有过一些工作。William-son等测量了LEP掺125Te的GaAs的MS,Schroyen等及Niesen等测量了129Te注入GaAs的MS,均发现经一定温度退火后GaAs中有相当多的Te不处在代位式。但对非代位式的原因有不同判断,曾提出过的模型有Ga2Te3沉淀、Te-空位组合体和TeASVGa对等。故此问题仍需进一步研究。     

As~+、Si~+双注入GaAs瞬态退火的行为

研究了不同能量、剂量As~+、Si~+双注入于SI GaAs中,As~+注入对注Ss~+有源层的影响.首次给出了双注入样品瞬态退火后有源层的激活率和载流子迁移率,退火前后材料的沟道谱.实验表明,As~+、Si~+双注入样品比Si~+单注入样品在较低退火温度下就能激活Si~+,在适当高温下能得到性能良好的有源层.     

InP和GaAs中的Mg~+离子注入

本文研究了Mg~+离子注入InP和GaAs中的电学性能和辐射损伤行为.范德堡霍尔方法测量和电化学C-V测量均表明,快速热退火方法优于常规热退火方法,共P~+注入结合快速热退火方法能进一步减小注入Mg杂质的再分布,使电激活率大大提高。卢瑟福沟道分析则表明,相同注入条件下,InP中的辐射损伤较GaAs中大得多,大剂量注入损伤经热退火难于完全消除.     

GaAs离子注入Si的快速热退火

一、引言 GaAs集成电路的发展与在半绝缘衬底上进行外延的外延层或进行出子注入形成导电沟道的质量和接触区的常规工艺有关。由于在器件和电路制造过程中,存在外延材料成本高以及难以制成浅结等问题,所以,近年来,国际上广泛开展了离子注入高纯半绝缘GaAs来制造砷化镓场效应晶体管和进行GaAs单片集成电路的研究。离子注入具有掺杂浓度可控,均匀性和重复性好的特点,以及与其它工艺组合灵活等优点。但注入样品必须在高温(≥800℃)下退火,以消除注入损伤和电激活掺杂剂。在通常的炉子退火(850℃,30′)条件下,由于GaAs表面的As原子易挥发,使得GaAs的化学计量比失配,造成器件特性变坏。使用包封层,虽然解决了As原子的挥发问题,但由于包封层与样品之间的热膨胀系数不匹配,在高温下存在热应力,进而引起膜皱曲甚至脱落,样品表面层中该热应力引入缺陷杂质对材料特性产生影响。目前,国外研究较多的是快速热退火(RTA)。这种方法由于退火时间短,退火温度高,更有利于复杂缺陷的消除,激活层电特性好,注入杂质和衬底杂质的互扩散小,不需包封层,因此消除了包封层和衬底界面处的应力和组分互扩散,而且退火时不涉及AsH_3这样的有毒气体。     

Si,S,Be,Mg离子注入GaAs白光快速退火特性研究

利用灯光瞬态退火处理Si,S离子注入SI-GaAs样品,在950℃5秒的条件下得到了最佳的电特性,Be,Mg离子注入SI-GaAs样品在800℃ 5秒退火得到了最佳的电特性.Si,S,Be注入GaAs样品在适当的条件下得到了陡峭的载流子剖面分布,而Mg注入的样品有Mg的外扩散和较大的尾部扩散.透射电镜测量表明,Si低剂量和Be大剂量注入退火后单晶恢复良好,而Si和Mg大剂量注入退火后产生了大量的二次缺陷.应用Si和Mg注入GaAs分别制作了性能良好的MESFET和β=1000的GaAIAs/GaA,双极型晶体管(HBT).     

硅化物与GaAs肖特基接触的快速退火特性

本文对WSi_x,TiSi_x和PtSi_x与GaAs的肖特基接触进行了研究,比较了不同组分下这三种硅化物在快速退火和常规退火后的电阻率、与GaAs接触界面的热稳定性、化学稳定性及所形成肖特基结的电特性.结果表明:TiSi_x的电阻率仅约为WSi_x的1/3;WSi_(0.8)/GaAS界面和TiSi_2/GaAs界面均具有好的热稳定性和化学稳定性;PtSi_x/GaAs界面经500℃以上的热处理表现出热不稳定性.运用快速退火工艺,WSi_(0.8)及TiSi_2均可满足作为自对准GaAs MESFET栅极材料的要求.     

GaAs衬底上Mn／Sb多层铁磁膜的磁光克尔效应

利用超高真空电子束蒸发技术GaAs(100）上生长Mn/Sb多层膜,并经短时间热退火处理分别研究了其退火前后的磁性、磁光克尔效应及相应规律,退火前Mn/Sb膜在室温下即具有较强的铁磁特性,其易磁化轴在膜面内,样品表面由密集的岛状铁磁颗粒组成,未能观测到纵向（H//平面）克尔效应,经350℃、20min退火的样品显示了最大饱和磁化强度Ms和最小矫顽力Hc,X射线衍射测量表明膜为MnSb单晶并具有均匀的铁磁特性,能观测到显著的要有向和纵向磁光克尔效应,其随磁场变化表现出相应于磁化强度的磁带行为。     

用于砷化镓器件的氮化铝薄膜特性

研究了S-枪磁控反应溅射制备的AlN薄膜的晶体结构、组分以及薄膜的电学特性。用Raman散射方法检测了AlN与GaAs。SiON与GaAs的界面应力,并用AES方法对比研究了AlN/GaAs,SiON/GaAs经800C快速热退火前后两种薄膜对GaAs的掩蔽作用。高温快速热退火后,SiON保护层对GaAs掩蔽失效、界画应力大;而AlN薄膜界面应力小,能有效地防止Ga,As的外扩散。表明AlN对GaAs集成电路技术是一种非常好的绝缘介质、钝化和保护材料。     

半绝缘GaAs中Mg~++P~+双注入研究

本文对Mg~+和P~+双离子注入半绝缘GaAs的行为进行了研究.发现不论是常规热退火还是快速热退火,共P~+注入都能有效地提高注入Mg杂质的电激活率,其效果优于共As~+注入,共P~+注入的最佳条件是其剂量与Mg~+离子剂量相同,电化学C—V测量表明,双注入样品中空穴分布与理论计算值接近,而单注入样品中则发生严重偏离,快速热退火较常规热退火更有利于消除注入损伤.     

不同的制作方法对ZnO-TTFT光学特性的影响

采用磁控溅射和电子束热蒸发方法制备了ZnO-TTFT(ZnO基透明薄膜晶体管)器件,通过XRD和透射光谱对两种不同制作方法的样品性质进行分析比较,得出采用溅射法制备的ZnO-TTFT器件有源层的ZnO薄膜从结晶化程度、表面粗糙度及透过率都较采用电子束蒸发制得的ZnO薄膜优异,制得器件的有源层有较好的c-axis(002)方向择优取向,器件的平均透过率在85%以上。研究了退火处理对器件性能的影响,发现快速热退火有利于改善薄膜的晶化,降低缺陷态密度,提高器件的透光性。