HCl氧化物MOS结构质子辐照诱导的界面陷阱效应

用微分电容法研究质子辐照HCl氧化物铝栅MOS结构诱导的界面陷阱,栅氧化层在1 160℃很干燥的、含0～10％HCl的气氛中热生长而成,质子辐照能量为120～300keV,注入总剂量范围为8×10~(13)～1×10~(16)p/cm~2。结果表明,辐照诱导的界面陷阱能级密度随质子能量、剂量增加而增加。然而,氧化层中掺入6％HCl时,辐照诱导的界面陷阱明显减少。这样,已能有效地改变MOS器件的抗辐照性能。实验结果可用H~+二级过程解释。     

γ辐照对InGaAsP/InP双异质结发光管特性的影响

本文研究了γ辐照对光通信用1.3μm InGaAsP/InP双异质结发光管特性的影响,结果表明:在辐照剂量1×10~5—1×10~7rad范围内,辐照前后器件的光功率和电带宽未发生明显变化;当辐照剂量>1×10~7rad后,器件的光功率下降,电带宽上升。器件在辐照前后的l-V特性和EL图象未发生变化。用少子寿命的变化度(τ/τ_0)讨论了有关结果。     

用真空紫外辐照研究Si-SiO_2界面的氧化层陷阱和界面态

以氦灯真空紫外光源研究了辐照下 n(100)硅衬底MOS样品的氧化层陷阱和Si-SiO_2界面态.发现在湿氧和干氧氧化层中都存在密度为10~(12)/cm~2数量级的空穴陷阱,部分氧化层中有密度为10~(11)/cm~2的受主型电子陷阱.湿氧样品在正偏置和零偏置辐照后出现具有确定能级(E_c-E_s(?)0.40eV)的界面态密度宽峰.辐照引进的界面态和空穴被陷阱俘获有关,在1×10~(10)～5 × 10~(11)cm~(-2)·eV~(-1)范围,禁带中央界面态密度正比于被俘获空穴的密度.辐照产生的界面态不能由电子注入加以消除.本文由空穴俘获-弱键破裂模型讨论了实验结果.     

离子束混合诱导稀土金属Ce与Si的界面反应及硅化物的形成

本文详细讨论了离子束混合下,Ce/Si〈100〉双层膜体系界面反应的动力学过程以及硅化物的形成规律.样品经150KeV Ar离子注入,辐照温度从LNT到300℃,剂量从5×X10~(14)到8.1×10~(16)Ar/cm~2.界面反应形成的硅化物为CeSi_2,其结构为体心正交结构.硅化物是分层生长的,厚度与注入剂量的平方根成线性关系,这说明界面反应是扩散控制的.与近贵金属/硅体系和难熔金属/硅体系相比较可以看出,稀土金属Ce/Si体系的相变过程与难熔金属/硅体系的相似;而混合的动力学行为与近贵金属/硅体系的相似.本文还讨论了化学驱动力和辐射增强扩散对混合的贡献.     

Si中注Pb的红外瞬态退火

用背散射-沟道效应研究了Si中注Pb并进行红外瞬态退火的辐照损伤及杂质分布.注入能量为350KeV,剂量为1×10~(17)及5×10~(15)/cm~2.实验表明高杂质浓度区中的杂质沉淀和晶格应力能抑制晶体的外延生长.当外延生长停止后,表面形成多晶结构,杂质沿晶粒边界向表面扩散.     

MOS结构辐照陷阱消长研究的快速I—V技术

建立了一套用于MOS结构辐照陷阱消长规律研究的快速I－V在线测试系统，用此系统可进行自动加偏和Ids－Vgs亚阈曲线测试，从而可快速定性定量地获得辐照和退火环境中氧化物电荷和Si／SiO_2界面态随辐照剂量、时间、偏置等的依赖关系。快速I－V测试系统最高可以达到1次／秒的Ids－Vgs测量速度。用此系统研究了PMOSFET5×10~3Gy（Si）总剂量辐照后100℃恒温退火下，辐照陷阱的消长规律和机制。     

P-InP欧姆接触的Nd-YAG激光合金化

本文报道用 Nd-YAG脉冲激光辐照代替热合金化制备了性能良好的 P-InP/AuSb +AuZn + Au欧姆接触.利用激光合金所获得的接触电阻率8.6× 10~(-5)~Ω·cm~2优于另一部分样品热合金化的值1.6 ×10~(-4)Ω·cm~2.其表面形貌也比热合金化的好,俄歇电子能谱分析发现在界面附近明显形成了Zn的分布峰,使电子隧穿势垒的几率增大.     

非晶碳膜电子辐照性质的研究

使用不同剂量的电子束(1.0×10~(13)—6.0×10~(14)Rad,13Mev)对用PECVD法淀积的a-C:H薄膜进行了电子辐照改性研究。广角X光衍射、红外吸收、喇曼散射和共振核反应对样品结构的实验结果表明:在此剂量强度范围内,辐照使非晶碳膜的结构和成分有不同程度的变化。同时金刚石和石墨的晶粒和成分也有一定的变化。从氢的激活作用角度对以上结果进行了解释。     

质子注入直拉硅中缺陷的研究

对比电子辐照和氦、硼离子注入,研究了质子注入n型和P型直拉硅中产生的缺陷及其退火行为.指出我们所观察到的n型样品中的电子陷阱E(0.30)是质子注入所特有的,它很可能是与氢有关的深能级.与电子辐照对比,离子注入在E(0.41)附近引入了除双空位及磷空位以外的新的缺陷.质子注入引入的氢能使n型样品中各电于陷阱的退火温度有不同程度的降低;在P型样品中,当质子注入剂量为5 × 10~(10)/cm~2与1.5 × 10~(11)/cm~2时,各空穴陷阱的退火温度降低并会聚在150℃,但当质子注入剂量大于或等于5 × 10~(11)/cm~2时,注入的氢对各空穴陷阱的退火没有明显的影响.对以上现象作了分析与讨论.     

InGaAsP/InP异质结界面态的变频C-V研究

本文利用自建的变频C-V测试系统测量分析了InGaAsP/InP异质结的界面态,结出其界面态密度和时间常数.实验结果表明,在界面同时存在快、慢界面态,其参数分别为快界面态:N_(s1)=7.3×10~(11)eV~(-1)·cm~(-2),τ_1=2.2×10~(-5)s慢界面态:N_(s2)=2.5×10~12eV~(-1)·cm~(-2),τ_Q=1.5×10~(-2)s     

电子辐照对硅双极晶体管交流参数的影响

本文研究了 2 MeV电子辐照对硅双极外延平面晶体管交流参数的影响.结果表明,在7×10~(14)cm~(-2)注入剂量下、输出电容已。有明显减小,特征频率f_T基本不变,而功率增益G_p稍有增加.用多数载流子去除效应讨论了辐照后这些参数的变化和性质.     

注氟MOSFET电离辐射响应特性

对氢氧合成栅氧化后注F的MOSFET进行了γ射线辐照试验,分析了不同注F剂量的MOSFET电离辐射响应特性。结果表明,在1×10~(15)～1×10~(16)F/cm~2F注量范围内,注F能够明显抑制辐射感生氧化物电荷和界面态的增长,且F注量越高,抑制能力越强,F的注入能减少工艺过程所带来的氧化物电荷和界面态。用Si一F结键替代其它在辐射过程中易成为电荷陷阱的应力键模型对实验结果进行了讨论。可以预测,F在Si/SiO_2界面附近和SiO_2中的行为直接与MOS结构的辐射响应相对应,而F的行为依赖于注F工艺条件。     

高水平抗辐射CMOS/SOS集成电路

本工作采用先进的全离子注入低温工艺,研制成八个高水平4000系列小规模CMOS/SOS集成电路品种,它们是SC_(4001)、SC_(4002)、SC_(4011)、SC_(4012)、SC_(4013)、SC_(4030)、SC_(4066)及SC_(4069)。这些电路除了电学参数满足相应体硅CMOS电路以外,还具有优良的抗辐照特性,其抗γ总剂量达1×10~7rad(Si),抗γ瞬态剂量率达5×10~(10)rad(Si)/s以上。 本文简要介绍CMOS/SOS器件抗γ总剂量辐照及抗γ瞬态辐照的基本考虑以及辐照实验的结果。     

LiF晶体中F_2~+心的形成和激光振荡研究

本文报导以Y射线辐照纯LiF晶体获得色心,选择4×10Rad剂量辐照产生的高密度F_2心,用二步法光致电离使F_2心转化为高密度F_2~+心,这样获得的F_2~+心近红外脉冲激光输出较稳定。     

Si中注入Zn的辐射损伤

用高分辨的背散射-沟道效应测量了180及 350keV Zn注入 Si中的辐射损伤.注入剂量在1× 10~(15)-1× 10~(17)/cm~2范围内.实验表明,非晶层和单晶的界面深度 x_(A-C)随剂量(?)及注入能量E的增加而单调地增加.这些参数之间的变化关系符合直接碰撞导致非晶化模型,即每一个注入离子由于级联碰撞使表面局部的小区域非晶化.随着剂量的增加,这些非晶态的小区相互重叠而形成一无定形层.     

用光声谱法研究硅单晶中~(31)P~+离子注入

本文报道用光声谱法在近红外波段研究硅单晶中~(31)P~+离子注入效应,得到了注入剂量为10~(12)cm~(-2)-10~(15)cm~(-2)范围内的光声信号幅值随注入剂量变化的关系.对于先经退火后进行离子注入的样品,其剂量低到 5×10~(11)cm~(-2)的离子注入效应也能被检测到.在1×10~(12)-5 × 10~(13)cm~(-2)低剂量范围内,光声信号明显地随注入剂量而增加.因此,光声谱法是研究离子注入造成的晶格损伤的有效手段,有希望发展成为硅中离子注入剂量的无接触、快速、非破坏性的测量方法.     

硅中注铅的连续CO_2激光退火行为

在(111)Si中以 350 keV,1×10~(15)和 5×10~(15)/cm~2注入Pb并进行连续 CO_2激光退火.用背散射RBS和透射电子显微镜TEM研究退火前后的杂质分布和辐射损伤.实验表明,上述退火处理能消除以剂量1×10~(15)/cm~2注入形成的损伤,而当剂量为5×10~(15)/cm~2时,在超过溶解度的高杂质浓度区,外延生长受到阻挡.再生长终止以后,表面形成多晶结构,杂质沿晶粒边界向外扩散.     

快速热氮化超薄SiO_2膜特性的研究

本文主要研究了超薄快速热氮化(Rapid Thermal Nitridation)SiO_2膜在高电场下的电特性和抗辐照特性,采用AES和XPS等技术分析了RTN SiO_2膜的成份和结构。与同厚SiO_2膜相比,RTN SiO_2膜具有许多明显的优点,在同样条件下,当电场强度E≈1.5×10~7V/cm时,击穿时间t_(bd)比SiO_2的约高两个量级;在经过剂量高达10~7rad的Co~(60)辐照后,SiO_2膜的界面态密度及漏电流均增大1—2个量级,而RTN SiO_2膜的变化非常小。     

伽玛辐射对压电陶瓷滤波器性能的影响

测量了几种中、低频压电陶瓷滤波器在经受伽玛辐射的累积剂量为3.50×10~8伦琴(剂量率为4.76×10~6伦琴/小时)的辐照前后的衰耗特性的变化;讨论了影响性能变化的因素;指出了压电陶瓷滤波器的性能对辐射的影响显得稳定,如若振子在组装前经较长时间的自然老化,则组装出的压电陶瓷滤波器的性能对伽玛辐射显得更加稳定。     

用离子束混合形成硅化钛

我们用一种新方法在硅上形成硅化物,硅片上溅射一层600 A的钛膜,在室温下用400keV4×10~(15)Xe~(++)/cm~2,1×10~(16)Xe~(++)/cm~2辐照,利用离子来混合效应形成1000A硅化钛膜.用MeV He 离子背散射方法研究了硅化钛组成和厚度并讨论了形成机制.