Si/Co/GaAs体系中界面反应的竞争机制

本文采用AES、XRD和TEM等技术对Si/Co/GaAs三层结构的界面反应作了较详细的研究。结果表明:Si/Co与Co/GaAs两界面的反应具有一定的相似性,即当退火温度低于300℃时,两界面都保持完整;当退火温度高于400℃时,两界面都发生了化学反应,并形成相应的化合相。由于两界面的初始反应条件相近,因而界面反应存在着竞争机制,通过进一步的实验,结果表明;Si/Co界面的反应速度要比Co/GaAs的快,从而为在GaAs衬底上形成CoSi_2/GaAs金半接触提供了有利条件。     

Pb/Si(001)系统界面反应的ELS研究

用可调探测深度电子能量损失谱(TRLS)及俄歇电子谱(AES)研究 Pb/Si(001)系统界面反应.结果表明:在室温下,Pb与Si发生相互作用、强烈互混,形成界面相,其厚度约(15±3)A,同时此相有确定的Pb/Si原子比,其根据是这个相有能量确定的、峰宽很窄的体等离激元峰,此峰能量为10.7eV,峰宽与Si的体等离激元峰相似.互混发生在氧污染很小的条件下,仅0.6ML 的氧就足以阻止互混的发生,形成陡变的无相互作用的 Pb/Si 界面.     

Cr/GaAs(100)界面形成和界面反应的SRPES研究

利用同步辐射光电发射研究了Ｃｒ／ＧａＡｓ（１００）界面形成和结构．室温下，当Ｃｒ覆盖度低于０．２ｎｍ时，Ｃｒ与ＧａＡｓ衬底的作用很弱，没有反应产物生成．覆盖度高于０．２ｎｍ时，开始发生界面扩散和反应，Ａｓ原子与Ｃｒ生成稳定的ＣｒＡｓ化合物，而Ｇａ原子则与Ｃｒ形成组分变化的ＣｒＧａ合金相，并居于界面处．提高界面形成温度可显著地加剧界面混合和反应，引起表面偏析Ａｓ的出现．芯能级谱的结合能与强度分析表明，反应产物可作为有效的势垒（化学陷阱），阻止衬底的Ｇａ的外扩散．此外还比较了Ｃｒ与ＧａＡｓ（１００）及ＧａＡｓ     

InAlGaAs/GaAs量子阱的生长及其界面特性

本文研究了以ＩｎＡｌＧａＡｓ作垒层的ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ量子阱的低压金属有机化合物化学汽相淀积（ＬＰ－ＭＯＣＶＤ）生长及其界面特性,发现在适当生长条件下可以解决ＩｎＧａＡｓ和ＡｌＧａＡｓ在生长温度范围不兼容的问题,得到了高质量的ＩｎＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ量子阱材料．同时用Ｘ光和低温光致发光（ＰＬ）谱研究了量子阱结构的界面特性,表明适当的界面生长中断不仅可以改善界面平整度,而且能改善垒层ＩｎＡｌＧａＡｓ的质量．     

GaAs/Si异质结的界面性质

本文应用普适参数紧束缚方法计算了GaAs/Si异质中界面组成、键能、自然键长、力常数以及键的弛豫等性质.由键能和力常数推断As和Ga原子均能在界面处与Si原子成键,但Si-As键更强一些,考虑到Si和Ga原子在界面的互扩散作用,提出了界面层的可能生长机理.作者认为界面层应由SiAs和GaSi组成的膺合金Ga_xA(?)_(1-x)Si构成,根据价带极大值随组分x的变化,指出x的范围处在0.1～0.6之间.由键的弛豫效应预示x的最佳范围在0.1～0.3之间.由此设想,通过控制组分,有可能使由晶格畸变产生的界面应力减至比较小,从而为消除因晶格畸变产生的应力缺陷给出了理论依据.     

GaAs/GaAlAs光双稳激光器稳态及动态特性的实验研究

本文报道了GaAs/GaAlAs侧向增益波导限制双稳激光器的静态及动态实验结果,对L—1特性,通态模式竞争、延迟特性、张弛振荡、有脉动、混沌现象等进行了研究,并对结果进行了讨论。实验表明,对于双区共腔双稳激光器,由于腔内可饱和吸收体的存在,使得其稳态及动态特性比普通均匀注入激光器复杂,与之有关的物理研究尚待进一步开展。     

InSb/GaAs半导体界面结构研究

本文通过对ＩｎＳｂ／ＧａＡｓ半导体界面实验高分辨原子像的计算机定量分析得到了界面位错区附近的晶格点畸变位移分布，基于该实验结果中文提出了ＩｎＳｂ／ＧａＡｓ半导体界面的结构互平衡界面结构模型，该界面模型合理地解释了界面位错的起因及ＩｎＳｂ薄膜在ＧａＡｓ基体上升延生长过程中的物理现象，计算机模拟的界面电子衍射谱和高分辨原子像与实验结果的一致性符合验证的所建立的界面模型的正确性。     

GaAs/AlGaAs量子阱的输运特性

本文研究了低迁移率GaAs/AlGaAs量子阱的散射机制。由电导测量和Shubnikov de-Haas振荡曲线分别得到输运散射时间τ_0和弛豫时间τ_q(量子散射时间)。在GaAs/AlGaAs量子阱中,τ_0≈τ_q;而在调制掺杂的异质结中,τ_0》τ_q。用量子阱、异质结中起支配作用的散射机构不同很好地解释了实验结果。本文还研究了弱磁场下量子阱的负磁阻效应,这是磁场抑制了电子局域态的结果。     

AlN/GaAs界面的AES和XPS研究

在室温下用直流磁控反应溅射的方法制备了ＡｌＮ薄膜．用ＡＥＳ方法和ＸＰＳ方法分析了ＡｌＮ膜和ＡｌＮ／ＧａＡｓ界面．在ＡｌＮ／ＧａＡｓ界面发现了Ｏ—Ａｌ键,没有发现Ｏ—Ｇａ键或Ｏ—Ａｓ键．本文通过实验证明,ＡｌＮ／ＧａＡｓ界面的Ｏ元素在ＡｌＮ淀积过程中从ＧａＡｓ表面转移到ＡｌＮ膜中．这与通过ＰＥＣＶＤ方法淀积ＡｌＮ薄膜形成的ＡｌＮ／ＧａＡｓ界面完全不同．由于ＡｌＮ／ＧａＡｓ界面的Ｏ元素是与Ａｌ结合的,因此有较好的界面特性．这是直流磁控反应溅射方法制备的ＡｌＮ薄膜适用于ＧａＡｓ器件钝化的主要原因     

GaAlAs/ GaAs 半导体功率放大激光器的研究

研究一种GaAlAs／GaAs材料的高功率半导体功率放大激光器(LD—SLA)。器件为双异质结增异导引氧化物条形结构。采用直接耦合方式将半导体激光器(LD)与半导体功率放大器(SLA)集成一体，使单管芯输出光功率提高一个数量级。并在器件端面镀高反射膜和增透膜，使器件端面的反射率和透射率由不镀膜时的29％、71％提高到90％以上，进一步提高激光输出。保护器件端面、提高器件使用寿命。     

电流密度分布对GaAs/GaAlAs条形激光器的瞬态温度特性的影响

本文将电流密度的侧向分布考虑到热传导模型中去,对一般条形半导体激光器的体内瞬态温度分布进行了计算,同时,利用光谱法对一些条形激光器的瞬态温度进行了实验测量.计算结果同测量结果一致.     

Sm在GaAs（100）表面的吸附和界面反应的SRPES研究

利用同步辐射光发射研究了Ｓｍ／ＧａＡｓ（１０）界面形成．高分辨的芯能级谱结果表明，在低覆盖度下（＜０．１ｎｍ），Ｓｍ与衬底的作用较弱，形成较突出的金属／半导体界面．当Ｓｍ的覆盖度增加时，Ａｓ和Ｇａ的表面发射峰很快消失，表明Ｓｍ与Ｇａ发生置换反应而与Ａｓ形成化学键．同时，Ｇａ原子会向Ｓｍ膜体内扩散且偏析到Ｓｍ膜表面，而Ａｓ－Ｓｍ化合物只停留在界面区域．当Ｓｍ膜厚度达到０．５ｎｍ时，Ｓｍ膜开始金属化．结合理论模型，文中还详细地讨论了界面形成和界面结构．     

Pd/a-Si:H界面的光电子能谱研究

本文利用光电子能谱(XPS、UPS)技术研究了Pd淀积层与离子注入制备的a-Si∶H层组成的系统.本工作分析了Pd/a-Si∶H的界面键合状态及组分分布的变化对价带谱与芯能级谱的影响,并与Pd/C-Si系统的结果进行了比较.结果表明:Pd/a-Si∶H界面具有与Pd/C-Si界面相似的电子结构;但是,Pd原子在a-Si∶H中具有较大的扩散速率,因此,处于更富Si的环境中。     

电子封装与组装焊点界面反应及微观组织研究进展

软钎焊焊点界面反应是连接金属的最古老的冶金工艺过程。随着倒装芯片(FC)、球栅阵列(BGA)和芯片级封装(CSP)等面封装技术的兴起,近年来Sn基钎料被广泛应用于微电子制造,包括芯片和基板之间的封装互连以及基板与印制电路板之间的组装互连。这就需要系统地研究Sn基钎料焊点界面反应及微观组织。从形态学、热力学和动力学的角度回顾总结了SnPb共晶钎料、高Pb钎料和无Pb钎料与Cu、Ni、Au/Ni/Cu、PdAg焊盘之间的界面反应。     

分子束延GaAs1—xSbx／GaAs及界面失配研究

本文以开发长波长半导体光电子材料为目的，对ＧａＡｓ１－ｘＳｂｘ／ＧａＡｓ这一大失配质结材料开展了较为深入的研究，利用国产ＭＢＥＩＩＩ型设备外延生长了全组分的ＧａＡｓ１－ｘＳｂｘ材料，化学热力学数据分析表明Ｓｂ结合到ＧａＡｓＳｂ中的速率比Ａｓ高得多，实验表明，合金组分可由Ｓｂ／Ｇａ束流比控制，也发现Ｓｂ束流的支配使用随温度升高而降低，利用ＴＥＭ和ＲＢＳ技术研究了异质结界面及外延层的晶体质量，实验表明     

Cr/蓝宝石界面的二次离子质谱研究

采用电子束蒸发的方法在２００℃抛光的取向的蓝宝石衬底上淀积２００ｎｍ的Ｃｒ,并在高真空中退火。利用ＭＣｓ＾＋－ＳＩＭＳ技术对样品进行了深度剖析,给出了界面组分分布随退火温度与时间的变化关系。并在８５０退火样品观测一种新的界面结构。     

Si/Si键合结构的电学性质测量及模拟

研究Si／Si键合的电学性质对于界面研究和微电子器件的制备有着重要意义。分析了亲水处理方法键合的不同Si／Si键合结构的I—V特性，然后用SOS模型对n—Si／n—Si的C—V特性做了计算机辅助模拟，并和实际C—V曲线比较得出了平带电压VFB和界面态密度Din，这些结果对于键合的界面性质的了解和研究都是有意义的。     

Pt/Si界面化学键性质的研究

在超高真空系统中,超薄层 Pt淀积膜原位蒸发在原子清洁的 Si(111)表面上形成 Pt/Si界面.利用光电子谱技术(XPS和UPS)研究了Pt/Si 界面的化学性质.测量了Si2p和Pt 4f芯能级和价带电子态,并着重研究这些芯能级及电子态在低覆盖度时的变化.由 Si(2p)峰的强度随 Pt 覆盖度的变化可以清楚证明:在 300 K下淀积亚单原子层至数个单原子层 Pt的 Pt/Si(111)界面发生强烈混合作用,其原子组伤是缓变的.由于Si原子周围的 Pt原子数不断增加,所以 Pt 4f芯能级化学位移随 Pt原子覆盖度的增加而逐步减小,而Si 2p芯能级化学位移则逐步增大.同时,Pt 4f峰的线形也产生明显变化,对称性增加;Si 2p峰的线形则对称性降低.淀积亚单原子层至数单原子层Pt的UPS谱,主要显示两个峰:-4.2eV(A峰),-6.0eV(B峰).A峰随着覆盖度的增加移向费米能边,而B峰则保持不变.这说明Ptd-Sip键合不受周围Pt原子增加的影响.利用Pt/Si界面Pt原子向Si原子的间隙扩散模型讨论了所观察到的结果.     

p型GaP与Pd/Zn/Pd欧姆接触的冶金性质及界面特性

用扫描电镜、X射线衍射谱、能量色散谱及Ar~+离子溅射刻蚀的各元素的俄歇剖面分布,对Pd为基底的P型GaP的欧姆接触层的性质进行了研究。从而揭示了这种金属──半导体接触层形成良好欧姆电极的表面形貌、相变反应、界面状态及各冶金成份在界面层中的变化规律。     

InSb／GaAs界面的高分辨电镜研究

InSb因具有高的迁移率,长的电子平均自由程及窄的带隙而受到重视。如能在与它有大错配度的GaAs衬底上外延生长出缺陷少的高质量薄膜,可望在光电器件上得到应用。在GaAs(001)面上长出同取向的InSb,其错配度高达14.6%,只能进行半共格生长。分子束外延法已能成功地制备出高质量的InSb膜,其中缺陷随膜厚增加而明显减少。图1a是半导体所用分子束外延法在GaAs衬底上长出的InSb膜沿〈110〉取向的复合电子衍射图。一对斑