光致发光测定6H—SiC中的氮掺杂浓度

杂质和本征发光强度可反映出掺杂浓度。本文介绍了一种测量６Ｈ－ＳｉＣ中氮杂质的校准方法，该方法对于１０＾１４～１０＾１６ｃｍ＾－３浓度范围内的ｎ型掺杂都是有效的。并对光致发光实验过程中的激励强度，温度的影响以及与受主有关光谱的观测进行了研究。     

6H－SiC单片NMOS数字集成电路

报道了第一个宽带隙半导体ＳｉＣ数字集成电路。用离子注入ＭＯＳＦＥＴ与非自对准金属栅在增强型ＮＭＯＳ中实现这些逻辑门。已经制备并表征了反相器、ＮＡＮＤ和ＮＯＲ门、ＸＮＯＲ门、Ｄ－锁存器、ＲＳ触发电路、二元计数器和半加法器。所有电路都可以在室温３００℃以上范围工作。     

氮掺杂对4H—SiC电子结构的影响

采用广义梯度近似的密度泛函理论方法计算了4H—SiC的本征态的电子结构以及4H—SiC材料N掺杂后的电子结构,计算结果表明：与本征态相比,N掺杂后的4H—SiC的导带与价带均向低能端移动,导带移动幅度大于价带,使得掺杂后的禁带宽度小于本征态的禁带宽度：导带底进入N的2s态和2p态,但它们所占比重小,掺杂浓度变化对导带底...     

Cr掺杂SiC薄膜的制备与光致发光特性

利用高纯SiC烧结靶上粘贴金属Cr片的复合靶用双离子束溅射沉积方法,在Si和KBr单晶衬底上制备了掺杂SiC薄膜。用傅里叶变换红外光谱分析法(FTIR)和喇曼光谱仪对制得的薄膜样品进行了表征,用荧光分光光度计对样品的光致发光(PL)特性进行了研究。通过FTIR分析得到对应于Si―C键的峰位没有发生明显改变而峰强随着Cr掺杂量的增加而降低,喇曼光谱分析发现Cr掺杂导致Si和C团簇的形成,说明Cr的掺杂阻碍了Si―C键的结合。将不同Cr掺杂浓度的SiC薄膜经1000℃退火处理,发现位于413、451和469nm的三个发光峰的位置基本不变,但强度有明显改变。     

电力器件用的6H－SiC、3C－SiC和Si的比较

为了实现５０～５００Ｖ的击穿电压范围，本文详细讨论了６Ｈ－ＳｉＣ和３Ｃ－ＳｉＣ肖特基整流器和功率ＭＯＳＦＥＴ的漂移区性质。利用这些数值计算了器件的输出特性，并与Ｓｉ器件做了比较，结果表明，由于其漂移区电阻非常低，故５０００ＶＳｉＣ肖特基整流器和功率ＭＯＳＦＥＴ在室温下能够处理１００Ａｌｃｍ￣２的导通电流密度，正向压降仅分别为３．８５和２．９５Ｖ。这些数值甚至优于Ｓｉｐｉｎ整流器和门可关断晶闸管。这种ＳｉＣ器件由于没有少于结，故可期望有优良的开关特性和坚固耐用性。此外，还基于峰值结温极限是由封装考虑来确定的观点，报道了热学分析结果。应用这种分析发现，５０００Ｖ的６Ｈ－ＳｉＣ和３Ｃ－ＳｉＣＭＯＳＦＥＴ和肖特基整流器将比相应的Ｓｉ器件大约小２０和１８倍。对ＳｉＣ的热学分析表明，这些器件能在比常规Ｓｉ器件高的温度和击穿电压下工作。还有，在管芯尺寸上也期望有明显的减少，这将会补偿其材料成本较高的不足。本文报告的分析结果对ＳｉＣ功率器件的制造将会起到强大的推动作用。     

不同Mg掺杂浓度的GaN材料的光致发光

研究了用低压金属有机物化学沉积方法生长得到的具有不同Mg掺杂浓度的GaN样品薄膜,经不同温度退火处理后的发光特性.实验发现随着退火温度的升高,不同掺杂浓度的Mg∶GaN材料的光致发光谱蓝带峰能量相差变小,经850℃退火后蓝带集中在2.92eV附近.利用Mg∶GaN材料内部补偿模型对此现象进行了分析,同时认为对于掺杂浓度较高的样品,850℃为最佳的退火温度.     

不同Mg掺杂浓度的GaN材料的光致发光

研究了用低压金属有机物化学沉积方法生长得到的具有不同Mg掺杂浓度的GaN样品薄膜,经不同温度退火处理后的发光特性.实验发现随着退火温度的升高,不同掺杂浓度的Mg∶GaN材料的光致发光谱蓝带峰能量相差变小,经850℃退火后蓝带集中在2.92eV附近.利用Mg∶GaN材料内部补偿模型对此现象进行了分析,同时认为对于掺杂浓度较高的样品,850℃为最佳的退火温度.     

6H－SiC MOS结构电特性及其辐照效应的研究

对SiC MOS结构辐照引起的电参数退化及其电特性进行了研究。结果说明:在氧化层电场较高时Fowler-Nordheim隧穿电流决定着SiC MOS结构的漏电流,当幅照栅偏压为高的正电压时,电离幅照对SiC MOS电容的影响会更明显,SiC MOS器件比Si器件具有好的抗辐照的能力,在58kGy(Si)的辐照剂量下,其平带电压漂移不超过2V。     

6H－SiC反型沟道和掩埋沟道MOS器件的特性

介绍了在宽禁带半导体６Ｈ－ＳｉＣ材料上制作的反型沟道和掩埋沟道栅控二极管及ＭＯＳＦＥＴ。器件的制作采用了热氧化和离子注入技术。因为６Ｈ－ＳｉＣ禁带宽度为３ｅＶ，用ＭＯＳ电容很难测量表面态，故利用栅控二极管在室温条件下来测量表面态。反型沟道器件中电子有效迁移率为２０ｃｍ２／Ｖ．ｓ，而掩埋沟道ＭＯＳＦＥＴ沟道中的体电子迁移率为１８０ｃｍ２／Ｖ．ｓ。掩埋沟道晶体管是第一只ＳｉＣ离子注入沟道器件，也是第一只６Ｈ－ＳｉＣ掩埋沟道ＭＯＳＦＥＴ。     

Comparison of 3C–SiC, 6H–SiC and 4H–SiC MESFETs performances

A comparative analysis of the main DC and microwave performances of MESFETs made of the commercially available silicon carbide polytypes 3C–SiC, 6H–SiC and 4H–SiC is presented. In this purpose, we have developed an analytical model that takes into account the basic material properties such as field dependent mobility, critical electric field, ionization grade of impurities, and saturation of the charge carrier velocity. For a better precision in appreciating device characteristics in the case of a short gate device, the influences of the gate length and parasitic elements of the structure, e.g. source and drain resistances, are considered too. Cut-off frequency f_T, the corresponding output power P_m and the thermal stability are also evaluated and compared with the available experimental data, revealing the specific electrical performances of MESFETs, when any of the three polytypes is used in device fabrication.     

氮掺杂SiC厚膜的制备及其热电特性

以Si C超细粉为原料,采用热等离子体PVD(TPPVD)法快速制备了Si C膜,最大沉积速度达到1 38nm /s.为了降低Si C膜的电阻率,提高其热电性能,采用向等离子体中通入N2 的方法对Si C膜进行了掺杂.用扫描电子显微镜、X射线衍射和X射线光电子谱对薄膜的形貌和结构进行了观察和分析.实验测定了Si C膜掺杂前后的热电性能并与Si C烧结体的结果进行比较.实验结果表明:向等离子体中导入N2 是对Si C膜进行掺杂的有效方法,但同时也显著影响Si C膜的形貌、成分和沉积速度.未进行氮掺杂和经过氮掺杂后的Si C薄膜的(S2 /ρ)值在973K时分别达到1 6 0 μW/(m·K2 )和1 0 0 0     

氮掺杂SiC厚膜的制备及其热电特性

以SiC超细粉为原料,采用热等离子体PVD(TPPVD)法快速制备了SiC膜,最大沉积速度达到138nm/s.为了降低SiC膜的电阻率,提高其热电性能,采用向等离子体中通入N2的方法对SiC膜进行了掺杂.用扫描电子显微镜、X射线衍射和X射线光电子谱对薄膜的形貌和结构进行了观察和分析.实验测定了SiC膜掺杂前后的热电性能并与SiC烧结体的结果进行比较.实验结果表明:向等离子体中导入N2是对SiC膜进行掺杂的有效方法,但同时也显著影响SiC膜的形貌、成分和沉积速度.未进行氮掺杂和经过氮掺杂后的SiC薄膜的(S2/ρ)值在973K时分别达到160μW/(m·K2)和1000μW/(m·K2),是SiC烧结体的5.3倍和33倍.     

氮掺杂浓度对氮掺杂PbTiO3电子结构和光学性能的影响

用第一性原理计算研究了不同N掺杂浓度的P型N掺杂PbTiO3的电荷密度差分、能带结构、态密度和光学性质。用N原子取代PbTiO3中的O原子后,PbTiO3的价带向高能级发生移动,费米能级进入价带顶部。随着N掺杂浓度的增加,能带带隙值变窄,结构稳定性变差。掺杂浓度2.5 at%时,N掺杂PbTiO3显示最好的P型导电性和最强的可见光吸收。N掺杂PbTiO3在半导体光电器件和光催化领域具有重要的应用价值。     

半绝缘3英寸6H SiC衬底

据《CompoundSemiconductor》2006年第4期报道,欧洲领先的SiC供应商德国SiCrystal公司,最近开始量产3英寸半绝缘衬底,这是它迈向功率器件、射频和光电应用领域的又一个里程碑。据悉,这次产品在质量方面作了重大的改进:低应力、微管少且具有很好的同质电阻率。这次siC晶圆表现出的固有物理特性,有利于器件制造商生产具有更多功能时实现体积更小,重量更轻,且可行性更强。据SiCrystal公司表示:它将适用于不同产品规格的客户,加速了下一代宽禁带器件的商业化,让SiC电子产品更快地推广市场。半绝缘3英寸6H SiC衬底@孙再吉…     

掺氮6H—SiC材料电学性质温度依赖关系测量与分析

测量了７－１０００Ｋ的掺氮６Ｈ－ＳｉＣ材料基本电学性质，用电子性方程对载流子浓度温度倒数关系曲线进行拟合，利用化全物半导体散射机构计算了行 率。数据拟合分析得到样品的掺杂浓度、补偿浓度、杂质激光活能和载波子有效质量。分析结果表明，控制杂质能级和表观杂质激活能由补偿度和杂质浓度决定。掺氮６Ｈ－ＳｉＣ材料预期有０．０８ｅＶ、０．１２ｅＶ两个能级，当补偿杂质浓度大于较小能级浓度时，材料将由较高的能级控制     

非易失性存储器应用的一种6H－SiC垂直集成的双极存储单元

在宽带隙半导体碳化硅（ＳｉＣ）材料上，将一个ｎｐｎ双极存取晶体管和一个ｐｎｐ存储电容器合并成垂直集成的一晶体管存储单元，大大地降低了热产生速率，通过将高温下获得的电荷恢复数据外推，表明该存储器单元的室温恢复时间可超过１０６年。     

6H—SiC单片NMOS数字集成电路

报道了第一宽带隙半导体ＳｉＣ数字集成电路。用离子注入ＭＯＳＦＥＴ与非自对准金属栅在增强型ＮＭＯＳ中实现这些逻辑门。已经制备并表征了反相器、ＮＡＮＤ和ＮＯＲ门、Ｄ－锁存器、ＲＳ触发电路、二元计数器和半加法器。所有电路都可以在室温３００℃范围工作。     

Mn掺杂浓度对ZnO纳米薄膜的结构和光致发光的影响

Mn掺杂的ZnO基稀磁半导体材料由于具有独特的特性而受到人们广泛的关注。ZnO的激子束缚能高达60meV,具有优良的光学性质。因此,Mn掺杂的ZnO材料研究在磁性半导体领域广泛开展起来。文章采用溶胶-凝胶法制备了Mn掺杂的ZnO纳米晶,讨论了不同Mn含量对材料结构和光致发光的影响。XRD结果表明,所有的样品均具有六角纤锌矿结构,并且随着引入Mn含量的增加,样品的晶格常数增大。光致发光结果显示,随Mn含量的增加,样品的紫外发光峰先红移后蓝移。光致发光谱也显示,适量的Mn掺杂可以钝化样品的可见区发射,提高样品的光学质量。     

Photoluminescence Evaluation of p and n Type 6H—SiC

Photoluminescence evaluation of p and n type 6H-SiC samples has been done.Results show that at low temperature the photoluminescence of 6H-SiC is clearly dominated by donor-acceptor pair transitions,in some case,free-to-donor transition could be observed at higher temperature.The thermal quenching processes of the photoluminescence have been investigated to determine the possible ionization nenergies of the impurities.