4H-SiCN离子注入层的特性

研究了在4H-SiC p型外延层上用N离子注入制备n型层的方法及其特性,注入层的浓度分布用蒙特卡罗分析软件TRIM进行了模拟.为了测试注入层的特性,制备了横向肖特基二极管和TLM (transfer length method)结构.测得的N激活浓度为3.0×1016cm-3,计算出激活率为0.02.注入层方块电阻为30kΩ/□,电阻率为0.72Ω*cm,并计算出电子迁移率为300cm2/(V*s).     

钒注入4H-SiC半绝缘特性的研究

研究了2100keV高能量钒注入4H-SiC制备半绝缘层的方法和特性,注入层的浓度分布用蒙特卡罗分析软件TRIM进行模拟.采用一种台面结构进行I-V测试,发现钒注入层的电阻率与4H-SiC层的初始导电类型有很大关系.常温下,钒注入p型和n型4H-SiC的电阻率分别为1.6×1010和7.6×106Ω·cm.测量了不同退火温度下的电阻率,发现高温退火有利于钒的替位激活和提高电阻率,由于钒扩散的影响1700℃退火使得电阻率略有下降.测量了n型SiC钒注入层在20～140℃时的电阻率,计算出钒受主能级在4H-SiC中的激活能为0.78eV.     

钒注入4H-SiC半绝缘特性的研究

研究了2100keV高能量钒注入4H-SiC制备半绝缘层的方法和特性,注入层的浓度分布用蒙特卡罗分析软件TRIM进行模拟.采用一种台面结构进行I-V测试,发现钒注入层的电阻率与4H-SiC层的初始导电类型有很大关系.常温下,钒注入p型和n型4H-SiC的电阻率分别为1.6×1010和7.6×106Ω·cm.测量了不同退火温度下的电阻率,发现高温退火有利于钒的替位激活和提高电阻率,由于钒扩散的影响1700℃退火使得电阻率略有下降.测量了n型SiC钒注入层在20～140℃时的电阻率,计算出钒受主能级在4H-SiC中的激活能为0.78eV.     

4H-SiC钒离子注入层的特性

研究了钒注入4H-SiC形成半绝缘层的方法和特性，注入层的离子浓度分布由蒙特卡罗分析软件TRIM模拟提取. 采用一种台面结构进行I-V测试. 钒注入层的电阻率与4H-SiC层的初始导电类型关系很大，常温下钒注入p型和n型SiC的电阻率分别为1.2E9～1.6E10Ω·cm和2.0E6～7.6E6Ω·cm.     

离子注入硅快速退火合成Y硅化物的特性

用金属蒸发真空弧离子源注入机将Y离子注入硅,制备出特性良好的硅化物.用掠角沟道技术和透射电子显微镜分析了这种硅化物的结构.用束流密度为25μA/cm2的Y注入硅可形成三层结构的硅化钇.硅化钇层的厚度大约为60-80nm.其缺陷密度Nd和薄层电阻Rs随束流密度的增加而下降.快速退火后,Nd和Rs都明显下降.Rs从54Ω/□下降到14Ω/□.最小电阻率为84μΩ·cm.这说明快速退火可以改善硅化钇的电特性.X射线衍射分析表明YSi和YSi2硅化物已经形成.掠角沟道技术有益于研究薄层硅化物的原子深度分布和品格缺陷密度分布.     

离子注入硅快速退火合成Y硅化物的特性

用金属蒸发真空弧离子源注入机将 Y离子注入硅 ,制备出特性良好的硅化物。用掠角沟道技术和透射电子显微镜分析了这种硅化物的结构。用束流密度为 2 5μA/ cm2的 Y注入硅可形成三层结构的硅化钇。硅化钇层的厚度大约为 60— 80 nm.其缺陷密度 Nd 和薄层电阻 Rs随束流密度的增加而下降。快速退火后 ,Nd和 Rs都明显下降。Rs从 54Ω/□下降到 1 4Ω/□。最小电阻率为 84μΩ·cm.这说明快速退火可以改善硅化钇的电特性。X射线衍射分析表明 YSi和 YSi2 硅化物已经形成。掠角沟道技术有益于研究薄层硅化物的原子深度分布和晶格缺陷密度分布     

磷注入4H-SiC（0001）的欧姆接触特性

摘要: 研究了不同剂量的磷注入4H–SiC层经高温退火处理后的电学特性。通过在1650 ?C 退火30分钟激活了注入的磷离子。TLM及Hall法测试的结果表明,尽管随着磷注入浓度的增加而产生的位错环使得Ni/SiC界面处势垒增高,仍形成了良好的镍欧姆接触,表面接触电阻率为1.30?10-6Ω.cm2。磷注入层电阻率随着磷掺杂浓度的升高而减小。通过对不同注入剂量下电子浓度随温度的变化曲线进行测试,结果表明在200–500K的温度范围内,磷注入层的电子浓度与温度基本无关。     

ZnO-SnO2透明导电膜的低温制备及性质

在室温下,采用射频磁控溅射法在7059玻璃衬底上制备出ZnO-SnO2透明导电薄膜.制备的薄膜为非晶结构,并且薄膜的电阻率强烈地依赖于溅射气体中的氧分压.薄膜的最小电阻率为7.27×10-3Ω*cm,载流子浓度为4.3×1019cm-3、霍尔迁移率为20.5cm2/(V*s),在可见光范围内的平均透过率达到了90%.     

脉冲激光沉积法Li-N双受主共掺p型ZnO薄膜的生长及其特性

采用脉冲激光沉积技术制备了Li-N双受主共掺杂p型ZnO薄膜,其中Li来自Li掺杂ZnO陶瓷靶,N来自N2O生长气氛.室温Hall测试发现Li-N共掺p型ZnO薄膜的最低电阻率为3.99Ω·cm,迁移率为0.17cm2/(V·s),空穴浓度为9.12×1018cm-3.PL谱测试发现了与Li受主和N受主态相关的发光峰,其受主能级分别约为120和222meV.由p-ZnO:(Li,N)薄膜制备的ZnO同质p-n结具有整流特性.     

脉冲激光沉积法Li-N双受主共掺p型ZnO薄膜的生长及其特性

采用脉冲激光沉积技术制备了Li-N双受主共掺杂p型ZnO薄膜,其中Li来自Li掺杂ZnO陶瓷靶,N来自N2O生长气氛.室温Hall测试发现Li-N共掺p型ZnO薄膜的最低电阻率为3.99Ω·cm,迁移率为0.17cm2/(V·s),空穴浓度为9.12×1018cm-3.PL谱测试发现了与Li受主和N受主态相关的发光峰,其受主能级分别约为120和222meV.由p-ZnO:(Li,N)薄膜制备的ZnO同质p-n结具有整流特性.     

异质结n+多晶硅/n型4H-SiC欧姆接触的制备

从理论和实验的角度研究了n型4H-SiC上的多晶硅欧姆接触.在P型4H-SiC外延层上使用P+离子注入来形成TLM结构的n阱.使用LPCVD淀积多晶硅并通过P+离子注入及扩散进行掺杂,得到的多晶硅方块电阻为22Ω/□.得到的n+多晶硅/n-SiC欧姆接触的比接触电阻为3.82×10-5Ω·cm2,接触下的注入层的方块电阻为4.9kΩ/□.对n+多晶硅/n-SiC欧姆接触形成的机理进行了讨论.     

半绝缘SiC单晶电阻率均匀性研究

采用非接触电阻率面分布(COREMA)方法对本实验室生长得到的2英寸(50 mm)4H和6H晶型半绝缘SiC单晶片进行电阻率测试,结果发现数据的离散性大,低者低于测试系统下限105Ω.cm,高者高于其上限1012Ω.cm,甚至在同一晶片内会出现小于105Ω.cm,105~1012Ω.cm和大于1012Ω.cm的不同区域,而有的晶片则电阻率的均匀性较好。将SiC电阻率测试结果与二次离子质谱(SIMS)对晶体内主要杂质V,B和N含量测试结果相结合,初步探讨得到引起掺钒SiC单晶电阻率的高低及均匀性的变化由补偿方式决定,在深受主补偿浅施主模式下,V的浓度控制在2×1016~3×1017cm-3,N的浓度控制在1×1016cm-3左右,深受主钒充分补偿浅施主氮,制备得到的SiC单晶具有半绝缘性,且电阻率均匀性好。     

集成式HgCdTe红外双色探测器列阵

首次报道了集成中波 1/中波 2 (MW1/MW2 )的HgCdTe红外双色探测器的材料生长、器件制备及其性能 .采用分子束外延 (MBE)技术 ,生长了p p P N型Hg1-xCdxTe多层异质结材料 .通过B+ 注入、台面腐蚀、爬坡金属化、台面侧向钝化及互连等工艺 ,得到了 80元的原理型HgCdTe红外双色探测器 .纵向上背靠背的 2个光电二极管分别有电极输出 ,确保了空间上同步和时间上同时的探测 ,并能独立地选择最佳工作偏压 .它适于常规的背照射工作方式 ,且有大的空间填充因子 .在液氮温度下 ,2个波段的光电二极管截止波长λc 分别为 3.0 4 μm和 5 .74 μm ,对应的R0 A值为 3.85× 10 5Ωcm2 和 3.0 2× 10 2 Ωcm2 .测得MW1、MW2的峰值探测率Dλp 分别为 1.5 7× 10 11cmHz1/2 /W和 5 .6 3×10 10 cmHz1/2 /W .得到 2个波段的光谱响应 ,且MW2光电二极管的光谱串音为 0 .4 6 % ,MW1光电二极管的光谱串音为 6 .34% .     

离子辅助沉积掺铝氧化锌透明导电膜的研究

报道了采用离子辅助电子枪蒸发技术制备优质氧化锌透明导电膜的工艺和结果,分析了源掺杂,镀膜气氛,衬底温度等参数与膜的电导率及透光特性的关系,作出了电阻率低达2×10     

高纯SiC粉料中杂质浓度的控制和测试

采用燃烧合成法制备碳化硅(SiC)粉料,调整氢气和氩气体积流量比以及高纯氯化氢气体体积流量,使氮、铝和钒浓度低于二次离子质谱仪的检测下限,硼和钛浓度接近检测下限。使用制备的高纯SiC粉料生长单晶,获得电阻率大于1×10^9Ω·cm的衬底,粉料达到高纯半绝缘水平。通过研究发现,增加氢气体积流量可以降低粉料中的氮浓度,并使氮浓度低于检测限1×10^16 cm^-3,但是氢气体积流量过高会加重坩埚损耗,影响坩埚寿命和工艺稳定性;高纯氯化氢气体可以降低粉料中硼、铝、钒和钛的浓度,但其体积流量不宜过大,否则会引入新的氮杂质;粉料的色度a^*值与氮浓度呈反比关系,利用分光色差仪测试色度a^*值判断粉料氮浓度高低。     

n型SiC的Ni基欧姆接触中C空位作用的实验证明

通过在Si面p型4H-SiC外延层上使用P+离子注入来形成n阱.Ti和Ni依次淀积在有源区的表面,金属化退火后的XRD分析结果表明Ni2Si是主要的合金相.XEDS的结果表明在Ni2Si/SiC界面处存在一层无定型C.去除Ni2Si合金相与无定型C之后重新淀积金属,不经退火即可形成欧姆接触.同时,注入层的方块电阻Rsh从975下降到438Ω/□.结果表明,合金化退火过程中形成了起施主作用的C空位(VC).C空位提高了有效载流子浓度并对最终形成欧姆接触起到了重要作用.     

反应淀积氮化铝薄膜及其性质的研究

实验使用脉冲激光熔蚀金属铝靶,使溅射的物质粒子和真空室中的氮气反应以淀积氮化铝（ＡｌＮ）薄膜,淀积时引入氮气直流放电以促使Ａｌ和Ｎ发生完全反应制备高质量符合化学计量比的ＡｌＮ薄膜。讨论了脉冲能量密度、基底温度、气体放电对所沉积薄膜组织结构的影响。实验结果表明,当ＤＥ＝１．０Ｊ·ｃｍ－２,ＰＮ２＝１３．３３３ｋＰａ,Ｔｓｕｂ＝２００℃,Ｖ＝６５０Ｖ,ｆ＝５Ｈｚ,ｄＳ－Ｔ＝４ｃｍ时,高质量的ＡｌＮ薄膜被成功地沉积于Ｓｉ（１００）基片上。分析表明薄膜是具有高取向性的ＡｌＮ（１００）多晶膜,薄膜的能带间隙约为６．２ｅＶ,其电阻率和击穿电场分别为２×１０１３Ω·ｃｍ和３×１０６Ｖ·ｃｍ－１。     

p型GaN上Pd/NiO/Al/Ni反射电极欧姆接触的热稳定性研究

研究了p型GaN上Pd/NiO/Al/Ni反射电极欧姆接触的比接触电阻率、热稳定性,以及光学反射率。与传统Pd/Al/Ni电极相比,Pd/NiO/Al/Ni电极的欧姆接触在氮气环境中经300℃下热处理10min后,仍保持低比接触电阻率(小于5×10-4Ω·cm2)和高反射率(大于80%@365nm)。研究获得的优化Pd/NiO层厚度为1nm/2nm,此时的Pd/NiO/Al/Ni反射电极既能形成良好的欧姆接触,拥有低比接触电阻率,又能减少对紫外光的吸收,保持高反射率。研究表明适当的NiO层厚度能够有效地防止热处理过程中上层Al金属向p-GaN表面层的渗入,对于制备高质量的Al基反射电极至关重要。