UHV/CVD生长亚微米薄硅外延层及其高频器件研制

为获得亚微米级的薄硅外延层,从而提高硅器件的工作频率,利用自行研制的一台新型超高真空化学气相沉积(UHV/CVD)系统生长用于高频器件的超薄外延层,该系统由气路部分、控制部分、主体部分组成,反应室本底真空可达5.0×10-8Pa,能够实现在超净环境下低温、低压外延生长.利用该系统在重掺硅衬底上成功生长出了高质量的亚微米薄硅单晶层,外延层厚度为0.1～0.5μm,掺杂浓度为1×1017cm3,过渡区非常窄,达到了制备高频器件的要求;并在此基础上制备出了高频肖特基二极管原型器件,由I-V测试并经过计算,截止频率可达31 GHz.     

AlGaN肖特基势垒二极管的研制

为研制适合高温高压下工作的整流器件,利用金属有机化学气相淀积(MOCVD)技术生长的AlGaN/GaN/蓝宝石材料,采用电子束蒸发的方法,用Au和Ti/Al分别作为肖特基接触和欧姆接触的电极,制备了AlGaN肖特基二极管,并对其工艺过程和器件特性进行了研究.I-V测试表明该AlGaN肖特基二极管具有明显的整流特性和较高的反向击穿电压(95 V),理想因子为1.93.经300℃1 min退火,该器件正、反向I-V特性都得到明显改善.采用变温I-V法对Au/AlGaN接触的肖特基势垒高度进行了标定,其势垒高度高达1.08 eV,更适合在高压、大电流条件下工作.     

基于超结结构的肖特基势垒二极管

在功率半导体器件中,高的反向击穿电压和低的正向导通电阻之间的矛盾关系是影响其发展的主要因素之一,选用超结结构替代功率半导体器件中的传统电压支持层能够有效缓解这一矛盾关系。该文设计和实现了一种超结肖特基二极管,其中的电压支持层采用P柱和N柱交替构成的超结结构。在器件的制作方面,选用成熟的单步微电子工艺,通过4次N型外延和4次选择性P型掺杂来实现超结结构。为便于对比分析,设计传统肖特基二极管和超结肖特基二极管的电压支持层厚度一致,且超结结构中P柱和N柱的杂质浓度均和传统肖特基二极管的电压支持层浓度一致。测试得到传统肖特基二极管的反向击穿电压为110 V,而超结肖特基二极管的反向击穿电压为229 V。表明采用超结结构作为功率半导体器件的电压支持层能够有效提高反向击穿电压,同时降低器件的正向导通电阻,并且当P柱区和N柱区内的电荷量一致时器件的击穿电压最高。     

金刚石半导体器件的研究进展

金刚石因其优异的物理化学特性,被视为下一代电力电子器件的终极材料,金刚石半导体器件的制备受到了科研工作者的广泛关注。文章对金刚石基二极管、开关器件和边缘终止效应等方面的研究成果进行了概述。着重阐述了金刚石半导体器件的电学特性,尤其是,在500 ℃高温条件下得到高正向电流密度,阻断能力大于10 kV,并展现出长程稳定性的肖特基势垒二极管;在金属半导体场效应晶体管与金属氧化物半导体场效应晶体管上制得阻断电压超过2 kV的开关器件。同时,针对加工技术带来的表面缺陷,详细讨论了金刚石器件的表面终止技术和缺陷对器件性能的影响,并展望了金刚石半导体在肖特基势垒二极管及场效应晶体管等领域的应用前景。     

酞菁铜有机薄膜肖特基二极管的研制

提出了一种基于有机半导体材料制作肖特基二极管的方法,通过真空气相沉积工艺依次将金属铝,酞菁铜和金属铜镀在玻璃基片上.在室温下测试该二极管的电流-电压(I-V)特性发现,其整流系数可达103.根据实验所得的电容-电压(C-V)的测试结果,得到该二极管的肖特基势垒高度在0.7V.     

硅基谐振结构中非线性光学效应导致的光学传播参数非互易分析

研究全硅基光学二极管,即在硅基芯片上实现非互易光学传输,是一项具有广泛应用前景并极具技术挑战的研究课题。采用硅基谐振结构微纳器件中非线性光学效应,完成光学非互易传输,是当前实现硅基光学二极管的重要方法。结合硅基波导中的非线性光学效应的基本原理,以及谐振结构微纳器件的基本模型,分析了硅基谐振结构微纳器件构成的光学二极管中的非互易传输问题。仿真结果表明,依靠谐振结构中的非线性光学效应产生的器件非互易特性仅存在于特定频率,这种非互易性在谐振波长附近的一段频率区域较为明显,考虑3 d B以上的非互易传输比率区间,区间宽度累计可以达到10.6 GHz以上。分析了微环耦合系数对硅基光学二极管的非互易传输比率的影响,得出结论:精确控制波导的耦合系数,使得微环工作在接近临界耦合的状态,有助于提升器件的非互易传输比率。     

锗烷浓度对非晶/微晶相变区硅锗薄膜结构及光电特性的影响

采用甚高频等离子体增强化学气相沉积技术,制备了一系列从非晶到微晶相变区硅锗合金薄膜,研究了锗烷浓度对相变区及相变边缘硅锗薄膜微观结构和光电特性的影响.结果表明,锗烷的加入抑制了晶态硅的生长,使硅锗合金薄膜发生从晶态到非晶结构的转变.相变区硅锗薄膜为富硅合金薄膜,表现为纳米硅晶粒镶嵌于非晶硅锗网络的微观结构.随着锗烷浓度增加,合金薄膜光学带隙Eopt逐渐减小,表征薄膜结构有序性的结构因子F,呈先减小后增加趋势.当锗烷浓度为9%时,硅锗合金薄膜处在非晶/微晶相变边缘,薄膜具有较高的致密性,光敏性接近104,适用于叠层薄膜太阳能电池器件吸光层应用.     

微结构硅基光电二极管的近红外响应特性研究

宽带隙红外光谱响应由于其在硅基光电探测器中的潜在应用而受到了广泛关注。利用离子注入和飞秒脉冲激光制备了一系列掺杂硅基光电二极管，并研究了硫掺杂硅基材料及器件后的宽带隙红外光谱响应特性。结果发现，PN型光电二极管在近红外和中红外光谱区域内表现出几个典型的光响应特征峰值。这几个特征峰对应于不同的子带隙光响应特征的起始能量，与硅带隙内掺杂硫的活性能级一致。这种光谱响应拓宽技术为制造低成本宽带隙硅光电探测器提供了有力的参考方案。     

绝缘体上硅锗薄膜的退火研究

绝缘体上硅锗是近年来受到人们广泛关注和研究的新型微电子材料,它以其独特的全介质隔离结构,可为研发新型的超高速、低功耗、抗辐射、高集成度硅基器件和芯片提供一种新的解决方案,有希望成为突破体硅器件的物理极限、在深亚微米超大规模集成电路芯片主流技术中获得广泛地应用。介绍了我们制备绝缘体上硅锗薄膜的方法和结果。     

界面态对用高频C—V 法测定P/P~ 外延层中杂质纵向浓度分布的影响

硅外延层上的自然氧化层中的界面态,使汞—硅接触肖特基二极管反向偏置 C—V 特性偏离理想情况,给外延层杂质纵向浓度分布测定带来较大误差。当正向偏置电压为自建电势0.6V 时的归一化电容值如果明显偏离按外延层杂质浓度和自然氧化层厚度计算出来的平带电容值,就判明有界面态存在。将样品在化学纯氢氟酸中漂洗7分钟以上即可使界面态减少到不可察觉的程度,然后再进行 C—V 测量,可保证测定结果的正确性。     

Banach代数中的行列式理论

探讨了 Banach 代数中的行列式理论.给出了具有单位元的迹 Banach 代数具有行列式的充要条件.     

非织造布滤料性能及过滤过程的研究进展

对近年来非织造布滤料的研究进展做了简要综述,介绍了内部结构的研究及表征、过滤性能及其影响因素、过滤过程的计算机模拟,指出进一步发展所需要解决的问题。     

Towards Excellence in Science Chinese Academy of Sciences

<正>May 26,2014,BeijingScience is a human enterprise in the pursuit of knowledge.The scientific revolution that occurred in the 17th Century initiated the advances of modern science.The scientific knowledge system created by human beings,the tremendous productivity brought about by science,and the spirit,methodologies and norms formulated in scientific practice since the 17~(th)Century have long become essential elements of     

SCIENCE CHINA Technological Sciences SUBJECT INDEX TO VOLUME 57(2014)

<正>~~     

高师物理专业人才培养与基础教育衔接问题的研究

分析了当前高师物理专业人才培养与基础教育人才需求存在的问题,结合调查情况,提出了高师物理专业在培养目标、课程设置、教学内容、教学方法及实践教学环节方面的改革措施。     

JOURNAL OF BEIJING INSTITUTE OF TECHNOLOGY TOTAL CONTENTS(Vol.23)

正~~     

单面约束系统的微分变分原理与运动方程

研究单面约束力学系统的微分变分原理和运动方程。方法利用Ｄ＇Ａｌｅｍｂｅｒｔ原理建立Ｄ＇Ａｌｅｍｂｅｒｔ－Ｌａｇｒａｎｇｅ原理．Ｊｏｕｒｄａｉｎ原理和Ｇａｕｓｓ原理,结果与结论得到系统的微分变分原理和带乘子的Ｅｕｌｅｒ－Ｌａｇｒａｎｇｅ形式,Ｎｉｅｌｓｅｎ形式和Ａｐｐｅｌｌ形式的运动方程。     

q-树的重构性

q 是一个正整数,所谓 q-树的图是递归定义的:最小的 q-树是完全图 K_q,一个 n+1阶的 q-树是通过在 n 阶 q-树上加上一个新点并连接这点与 n 阶 q-树中任意 q 个互相邻接的点而获得,其中 n≥q.1-树我们通常称为树.在本文中,证明了对任意正整数 q,q-树是可重构的.     

β-环糊精-毛细管区带电泳分离扑尔敏对映体

采用毛细管区带电泳模式,以β-环糊精为手性选择剂分离了药物扑尔敏的光学对映体.考察了在不同背景电解质 pH 值尤其是较低 pH 值下环糊精浓度对对映体表观淌度差的影响,并研究了有机改性剂尿素在分离中的作用.     

层状球形夹杂复合材料的弹性模量

利用层状球形夹杂在无限大基体中的局部化关系及平均应力场理论,给出了一种方法来分析含 n 种层状球形夹杂所构成复合材料的弹性模量.对于文献给出的空心玻璃球和高分子基构成的复合材料,该理论的预测与实验吻合很好.当表层稍失时,该理论退化为传统的 Mori-Tanaka平均应力场理论.