硅的钴溅射引进深能级的研究

利用DLTS技术详细研究了经钴溅射并在不同温度下的RTA在n型和p型硅里引进的深能级。结果表明在n型硅里有五个深能级生成,这些能级的浓度较低,分布在2×10~(10)—1×10~(11)cm~(-3)范围内。它们可归因于替位的钴原子,钴与RTA的互作用或钴与缺陷的络合物。     

n型硅中铂和钯的电学性质

本文用瞬态电容、热激电容和热激电流方法测量n型硅中铂和钯的电学性质.n型硅中铂的二个能级是E_c-0.22eV和E_c-0.30eV.掺钯的n型硅中亦存在二个能级为E_c-0.23eV和 E_c-0.29eV.第二个深能级 E_c-0.29eV由于它的位置和浓度与高温淬火引起的能级相仿,所以这一能级的起因尚需进一步研究.     

GaAs MESFET电子辐照效应的研究

本文研究了GaAs MESFET的12MeV电子辐照效应.在n型VPE GaAs有源层中电子辐照感生了E_1~＇(E_c-0.38eV)、E_2~＇(E_c-0.57eV)、E_s~＇(E_c-0.74eV)缺陷.研究表明,GaAsMFSFET参数的变化主要是由于载流子去除效应.对器件载流子去除率进行了计算,其值在8-30cm~(-1)范围内.迁移率退化因子是比较小的,在室温大约为10~(-17)cm~2量级.     

钛溅射和硅化钛形成在硅中引进深能级的研究

利用DLTS技术详细研究经钛溅射和RTA950℃处理在n型和p型硅里引进的深能级.结果表明在n型硅里有二个,在p型硅里有三个深能级生成.这些能级的浓度在10~(13)—10~(14)cm~(-3)之间.它们的产生可归因于替位钛原子,钛与RTA相互作用的络合物.     

利用X_α—重叠球方法研究半导体的局域电子结构——Ⅲ.硅中的某些深能级杂质

作为本文研究的主要目的,证实了X_α—重叠球方法在研究共价半导体中深能级杂质的适用性.作者利用自旋非极化的X_α—重叠球方法计算了硅中硫、氧和碳的杂质能级,得到了与实验或理论基本一致的结果.中性硫原子在硅中为处于E_c-0.39eV的深施主能级.中性氧原子在硅中的行为与理论预言大体相符,为E_v+0.22eV的深施主能级.本文得到的硅中杂质碳的能级是E_c-0.08eV,它可能为处于较浅部位的深杂质能级.     

硅中离子注入层退火后残留深能级缺陷的DLTS研究

本文将DLTS测试技术用于低剂量B~+注入MOS结构,并给出了计算方法.对通过920(?)SiO_2膜、注入剂量为5×10~(11)B~+ cm~(-2),经480℃、15分钟热处理的样品测到了E_T-E_V=0.19eV,E_T-E_V=0.26eV和E_T-E_V=0.33eV三个深能级;对于1×10~(12)B~+ cm~(-2)注入,经常规热退火(950℃、30分钟)和红外瞬态退火(辐照源温1150℃,40秒)后分别测到了深能级E_T-E_V=0.24eV和E_T-E_V=0.29eV;对引入这些深能级的残留缺陷进行了讨论.     

硅中“氢-缺陷络合物”施主行为的研究

通过电学、光学和深能级瞬态谱(DLTS)的测量,研究了硅中“氢-缺陷络合物”施主的行为.测得了同氢有关的三个能级:E_c-0.026eV、E_c-0.037eV,E_c-0.265eV.证实该施主中心的产生,跟材料中硅氢键以及某种结构正在研究的特定缺陷的存在密切相关.还通过多方面实验证实,它同已知的“450℃退火形成的氧施主”完全不同.最后指出,利用在氢气中区熔生长的NTD硅来研究孤立氢原子在硅中的行为,比用其他方法更为有利.这为氢在硅中的电活性提供了新的证据.     

溴化亚铜脉冲激光等离子体机理研究

实验结果表明:1.在最佳工作条件下,电子温度高于激光上能级的滞留时间最长,为Δt≈80ns,峰值电子温度T_e~m=4.9eV。激光脉冲出现时,T_e=4.5eV,N_e=4×10~(13)cm~(-3),在T_e=2.5eV、O_e=1×10~(14)cm~(-3)处,激光消失,其FWHM～25ns。     

DEEP LEVEL DEFECTS IN SI-IMPLANTED LEC UNDOPED Si-GaAs

The residual electrically active defects in(4×10~(12)cm~(-2)(30KeV)+5×10~(12)cm~(-2)(130KeV))si-implanted LEC undoped si-GaAs activated by two-step rapid thermal annealing(RTA)LABELED AS 970℃(9S)+750℃(12S)have been investigated with deep level transient spec-troscopy(DLTS).Two electron traps ET_1(E_c-0.53eV,σ_n=2.3×10~(-16)cm~2)and ET_2(E_c-0.81eV,σ_n=9.7×10(-13)cm~2)are detected.Furthermore,the noticeable variations of trap's con-centration and energy level in the forbidden gap with the depth profile of defects induced by ion im-plantation and RTA process have also been observed.The[As_i·V_(As)·As_(Ga)]and[V_(As)·As_i·V_(Ga)·As_(Ga)]are proposed to be the possible atomic configurations of ET_1 and ET_2,respectively to explaintheir RTA behaviors.     

硅化钯-P型硅肖特基势垒二极管的界面分析与电特性

对硅化钯-P型硅肖特基势垒二极管(SBD)的界面性质作了AES谱和EBIC像分析,估算了Pd_xSi_y层厚度和肖特基结的结深。在室温下由示波器响应脉冲波形估算SBD对1.06μm激光的响应时间小于1ns。从深能级瞬态电容谱仪得到的DLTS谱峰计算出样品表面空间电荷区中深能级的能级位置E_T—E_V=0.33eV,俘获截面σ_p(248K)=4.4×10~(-18)cm~2,深能级的平均杂质浓度N_T=0.085(N_A—N_D)。讨论了激光响应脉冲波形后沿变缓现象。     

硅中离子注入层的红外瞬态退火及退火后残留深能级缺陷的DLTS研究

本文研究了硅中离子注入层的红外瞬态退火,证实了它与常规热退火具有相同的再结晶机理——固相外延再结晶过程.对于注As~+和注B~+样品的测试表明,红外瞬态退火具有电激活率高、缺陷消除彻底和注入杂质再分布小等优点.为了研究退火后残留深能级缺陷的电特性,对于离子注入MOS结构进行了DLTS测试.对于通过920A SiO_2膜,注入剂量为 1×10~(12)cm~(-2)B~+、能量为60 keV的样品,经常规热退火和红外瞬态退火后分别测到了深能级 E_T-E_v=0.24±0.02eV和E_r-E_v=0.29±0.02eV;并对引入这些深能级的缺陷进行了讨论.     

重掺杂硅的热氧化

研究干氧和湿氧(95℃H_2O)氧化膜厚度在0.10～1.0μ,温度在920℃～1200℃的范围内重掺杂硅氧化特性,研究硅掺硼(1×10~(16)～2.5×10~(20)cm~(-3))或掺磷(4×10~(15)～1.5×10~(20)cm(-3)),以及这两种元素在硅表面的淀积。当硼浓度大于1×10~(20)/cm~3的情况,所有温度下氧化速率增加,而干氧氧化时这种影响最明显。1000℃以上,P掺硅氧化速率增加没有这样快,而920下,P的浓度1×10~(19)cm~(-3)或更高,结果使氧化速率有明显的增加,磷掺杂的影响在湿氧中最明显,这个结果可以用改硅热氧化时杂质再分布来园满地介释。这些考虑还能得到其他杂质重掺杂影响氧化速率的试验值。 高温度下，硅在各种氧化气氛中反应生成SiO_2,单晶硅热氧化的动力学是最近几篇论文的题目（1-5）。这些论文作者报导了起过所研究的浓度范围时氧化速率不依赖于体掺杂浓度。受主杂质和花主杂质的浓度从很低的值（本证硅）到大概象1×10~(20)cm~(-3)那样高，然而还要注意，氧化杂质浓度大于10~（20）cm~(-3)的硅表面时，氧化速率经常偏离标准值为6或7。对于大部分偏差用做器件的扩散工艺的样品来发现的。近来，发展表面控制器件和集成电路中哇氧化的作用日益重要，同时精密控制氧化层的厚度变得更有兴趣（8，9）。因此，着于研究决定对掺杂     

12GHz 100—200mW质子注入隔离GaAs MESFET

<正>南京固体器件研究所已于1982年12月研制成功12GHz、100-200mW GaAs MESFET。该器件首次采用了质子注入隔离有源区的准平面结构,并在浓度为1～2×10~(17)cm~(-3)的N型有源层上用硅离子注入制备1×10~(18)cm~(-3)的N~+接触层,有效地减小了寄生栅压块电容和源串联     

用扩散法向单晶硅中引入稀土元素Yb及其若干物理性质的研究

稀土元素Yb在1050℃扩散30分钟,已被引进硅中.它在P型硅中形成两个空穴陷阱Ev+0.38eV和 Ev+0.49cV,在N型硅中形成一个电子陷阱 Ec-0.33eV.它们的电激活浓度都在10~(13)cm~(-3)量级.     

硅中E_c-O.18 eV铜能级的单轴应力深能级瞬态谱研究

首次用单轴应力下的深能级瞬态谱法研究了N型直拉硅中与铜有关的主要深能级E_c-0.18eV.由实验结果推断,这个能级对应于硅中两个不同的铜中心,其深能级的激活能十分接近,单轴应力使偶然简并解除从而将它们分开.     

硅中E_c-O.18eV铜能级的单轴应力深能级瞬态谱研究

首次用单轴应力下的深能级瞬态谱法研究了N型直拉硅中与铜有关的主要深能级E_c-0.18eV.由实验结果推断,这个能级对应于硅中两个不同的铜中心,其深能级的激活能十分接近,单轴应力使偶然简并解除从而将它们分开.     

硅中金受主能级特性的低温动态光伏研究

本文采用统计方法,对40K下金过补偿的P型硅单晶的动态光伏问题进行处理.计算结果与实验符合很好,从而探讨了硅中金受主能级在光离化、载流子复合过程中的行为,进而估算了金受主能级在hv=0.63eV光照下的光离化截面σ_i=6×10~(18)cm~2,及其对自由空穴的俘获截面σ_p=4×10~(15)cm~2.     

Ga_(0.47)In_(0.53)As/SiO_2与Ga_(0.47)In_(0.53)As/Al_2O_3的界面性质

本文研究了GaInAs/SiO_2与GaInAs/Al_2O_3的界面性质.采用PECVD技术以TEOS为源以及采用MOCVD技术以Al(OC_3H_1)_3为源在n~+-InP衬底的n-Ga_(0.47) In_(0.33)As外延层上淀积了/SiO_2和Al_2O_3,制备成MIS结构.结果表明这些MIS结构具有良好的C-V特性,SiO_2/GaInAs界面在密度最低达 2.4×10~(11)cm~2·eV~(?),氧化物陷阱电荷密度达10~(?)～10~(10)cm~2,观察到GaInAs/SiO,结构中的深能级位置为E_c-E_T=0.39eV.GaInAs/Al_2O_3结构中的深能级位置为E_c=E_T=0.41eV.     

LPCVD氮化硅膜中的氢含量及其对pH-ISFET敏感特性的影响

本文利用共振核反应定量地确定了LPCVD氮化硅敏感膜中,氢原子浓度及其分布.我们不仅证实了在825℃温度下,淀积的氮化硅敏感膜内存在氢原子,而且敏感膜表面所存在氢原子浓度为8—16×10~(21)cm~(-3),它高于敏感膜体内,其体内的氢原子浓度为2-3×10~(21)cm~(-3),而且敏感膜表面氢原子浓度大小与膜表面的制备条件密切相关,同时我们还利用傅利叶交换红外透射吸收光谱,确定了LPCVD氨化硅敏感膜中存在Si-O(1106cm~(-1))N-H(1200cm~(-1)),Si-H(2258cm~(-1))和N-H(3349cm~(-1))的化学键配位结构.敏感膜表面氧的存在严重地影响ISFET的能斯特响应和线性范围,而敏感膜表面的Si-H,N-H和N-Si 的化学键结构存在,有利于改善pH-ISFET 的灵敏度和线性范围.     

硅晶体管禁带宽度的测定

禁带宽度是硅晶体管的一个重要物理参数,本文根据晶体管pn发射结反向饱和电流和正向偏置电压的温度特性,提出了利用线性外推法确定硅晶体管各区域在0K时的禁带宽度的新方法。由于发射区重掺杂,还考虑了载流子的简并情况。本文主要取决于直流参量的温度特性,所得结果比较精确。 结果如下:对于发射区掺杂浓度N_E=1×10~(20)cm~_3,其禁带宽度E_(gE0)=1.056eV;对于集电区掺杂浓度N_C=5×10~(15)cm~(-3),其禁带宽度E_(gC0)=1.198eV。