线阵碲镉汞探测器致损单元反常响应机理研究

分别对p-i-n和n-i-p两种结构的硅基光电探测器的背面离子注入层进行激光退火处理,辐照功率分别为0.5、1、1.25和1.5J/cm~2。根据激光退火激活载流子模式计算了载流子激活率,获得了载流子浓度和接触电阻的变化量。通过对比器件的电学和光学性能,发现采用1.5J/cm~2的激光,离子注入方式得到的硼离子和磷离子的激活率达到75.0%和92.6%,使得p-i-n和n-i-p结构器件的背接触电阻分别从未退火的22.3Ω和15.89Ω降低至7.32Ω和7.63Ω,显著改善了硅基光电探测器的正向特性。在100mV反向偏压下激光退火至少降低了10%的暗电流,并增强p-i-n结构峰值处约1%的光谱响应和n-i-p结构峰值处约5%的光谱响应。 更多还原     

SiC晶圆背面激光退火工艺研究

降低芯片背面金属-半导体欧姆接触电阻是有效提高器件性能的方式之一。采用650 V SiC肖特基势垒二极管(SBD)工艺,使用波长355 nm不同能量的脉冲激光进行退火实验,利用X射线衍射(XRD)和探针台对晶圆背面镍硅合金进行测量分析,得出最佳能量为3.6 J/cm²。退火后采用扫描电子显微镜(SEM)观察晶圆背面碳团簇,针对背面的碳团簇问题,在Ar;气氛下对晶圆进行了表面处理,使用SEM和探针台分别对两组样品的表面形貌和电压-电流特性进行了对比分析。实验结果表明,通过表面处理可以有效降低表面的碳含量,并且使器件正向压降均值降低了6%,利用圆形传输线模型(CTLM)测得芯片的比导通电阻为9.7×10^-6Ω·cm²。器件性能和均匀性都得到提高。     

超快硅基光电探测器

于利希研究中心的科学家们研制了一种硅探测器。它能把经光缆传输的闪光快速地转化为电信号 ,速度要比现有的硅探测器快。目前光纤技术只用于远距离通信 ,未来也可用于局域范围。对于局域网的数据传输 ,比如在一幢建筑物内 ,采用红外光纤技术费用太大。但对于 85 0 nm波长范围却有价格便宜的激光。据该中心的 Buchal教授说 ,可见光波长约在 76 0 nm以下 ,具有额外的优点 ,特别是对于眼睛的安全 ,因为它是直接的 ,不用任何仪器 ,所以是有利的。聚合物光纤技术在红外或近红外区域特别好。这类光传感器有利于填补硅占优势的微电子学和光电子学…     

SiC JBS二极管衬底减薄与激光退火工艺

衬底减薄可以大幅提升SiC结势垒肖特基(JBS)二极管的电流密度,但减薄工艺和减薄引入的激光退火工艺仍面临巨大挑战.使用不同型号的金刚砂轮模拟了SiC衬底减薄精磨过程,研究了精磨后SiC衬底的界面质量;同时,使用波长为355 nm的紫外激光器退火Ni/4H-SiC结构,分析了激光能量密度对欧姆接触的性能影响;最后,结合减薄工艺和激光退火工艺制备了厚度为100 μ,m的1200 V/15 A SiC JBS二极管.结果 表明,使用超精细砂轮精磨SiC衬底后,其表面粗糙度为1.26 nm,纵向损伤层厚度约为60 nm;当激光能量密度为1.8 J/cm2时,能形成良好的欧姆接触,比接触电阻率为7.42×10-5 Ω·cm2;厚度减薄至100 μ.m的1200 V/15 A SiC JBS二极管在不损失阻断性能的情况下,其正向导通压降比未减薄的减小了0.15V,电流密度提升了41.27％.     

硅基650nm增强型光电探测器

通过在硅PIN结构的基础上进行改进,采用硅P＋PIN结构,研制出650nm增强型光电探测器。详细介绍了器件结构设计和制作工艺。对器件响应度、暗电流和响应速度等参数进行计算与分析。实验结果表明,器件响应度达0.448A/W（λ=650nm）,暗电流达到0.1nA（VR=10V）,上升时间达到3.2ns。     

硅基锗PIN光电探测器的研究进展

随着硅基锗薄膜外延技术的突破,基于硅基锗材料的光电子器件快速发展,其中以硅基锗光电探测器最为突出。由于锗可以实现近红外通信波段的光吸收,而且完全兼容硅的CMOS工艺,硅基锗探测器几乎成为硅基光探测的唯一选择。文章主要介绍了面入射和波导耦合两类常见硅基锗光电探测器的研究进展,包括典型的器件结构,以及提升响应度和带宽等性能的主要途径。     

激光退火工艺在绝缘栅双极型晶体管的应用

激光退火是绝缘栅双极型晶体管(IGBT)背面工艺的重要步骤。基于一种国产激光退火设备,对激光退火工艺的关键参数如激活率、激活深度与工艺条件之间的关系进行了研究。结果表明:双激光具有比单激光更高的激活率。在使用双激光时,B的激活率与注入剂量有一定的关联,最高激活率可接近80%;磷的激活率也与剂量有一定的关系,最高可以达到100%。对激光退火处理样品进行TEM观察发现,再结晶后的激活区没有晶格缺陷。对采用激光退火工艺的IGBT器件性能分析表明,采用该工艺的器件性能参数基本达到国外竞争对手同类产品的同等水平。     

纳米材料在光电探测器中的应用

以纳米颗粒、纳米管、纳米线材料制作的紫外探测器、红外探测器为例,综述了当前纳米光电探测器的开发现状和发展趋势.     

ZnO光电导紫外探测器的制备和特性研究

以Si(111)衬底,用脉冲激光沉积(PLD)法制得C轴高度择优取向的ZnO薄膜,并利用剥离技术制备了ZnO光导型紫外探测器.Al叉指状电极是由平面磁控溅射技术沉积得到的.对Al/ZnO/Al的伏安特性和紫外光响应的研究表明,金属铝和ZnO能形成很好的欧姆接触,紫外探测器的电阻值在100KΩ左右.在紫外区域,其5V偏压下的光响应度为0.5A/W.     

离子注入高温退火对4H-SiC MESFET特性的影响

采用人造刚玉高温炉管对 4 H- Si C进行 16 2 0℃的离子注入后退火 .实验测试发现 ,在刚玉管壁析出的微量铝的作用下 ,Si C表面与残余的氧成分反应生成衍生物 Si OC,造成材料表面粗糙和反应离子刻蚀速率很低 .分别采用该种样片和正常样片制作了单栅 MESFET,对比测试的欧姆接触和 I- V输出特性 ,评估了高温退火后材料表面对器件的影响     

离子注入高温退火对4H-SiC MESFET特性的影响

采用人造刚玉高温炉管对4H-SiC进行1620℃的离子注入后退火.实验测试发现,在刚玉管壁析出的微量铝的作用下,SiC表面与残余的氧成分反应生成衍生物SiOC,造成材料表面粗糙和反应离子刻蚀速率很低.分别采用该种样片和正常样片制作了单栅MESFET,对比测试的欧姆接触和I-V输出特性,评估了高温退火后材料表面对器件的影响.     

用金属诱导-准分子激光晶化法制备多晶硅薄膜

提出了一种新的晶化方法——金属诱导-准分子激光晶化法(MI-ELA)。该方法在制备多晶硅(p-Si)薄膜中包括两个步骤：第一步是用镍金属诱导方法(MIC)通过热退火形成NiSi2；第二步是再通过准分子激光退火方法(ELA)晶化形成p-Si。通过用XRD、Raman与SEM测试，研究了p-Si的结晶性和表面形貌特征。研究发现，MI-ELA方法制备的p-Si与传统的ELA方法和MIC方法相比在形貌上不一样，而且从XRD的特征峰强度可以看出在结晶度上有进一步提高。这个结果源于用MIC方法形成的且与e-Si晶格匹配的NiSi2在ELA中起到晶核的作用。这种晶化方法说明，在ELA中，晶粒生长不再仅仅依赖于熔融非晶硅和氧化物表面上残存的随机的固体a-Si作为成核媒介。这种方法不但可以提供晶粒稳定生长条件，而且也可能使获得更大晶粒粒度的激光晶化能量展宽。     

离子注入快速热退火制造类视见函数光电探测器

采用离子注入,红外快速热退火方法制造硅探则器,由喇曼散射方法检测损伤消除效果,确定快速热退火的温度,借助本征吸除等工艺技术,可以方便地得到性能优良的类视见函数光电探测器。     

退火对高Al组分AlGaN P-I-N二极管光电性能的影响

研究了不同条件下的退火对高Al组分AlGaN P-I-N二极管性能的影响。研究结果表明，合适的退火条件既能使AlGaN与电极之间形成良好的欧姆接触，同时又能显著降低AlGaN P-I-N二极管的反向漏电流，反偏压5V时，暗电流密度由2.0×10-1A／cm2降为5.7×10-5A／cm2，串阻由18.01kΩ减小到1.071kΩ，从而优化了AlGaN P-I-N二极管的I-V特性。分析认为这与退火改善接触电极特性，同时消除器件制备工艺中引入的损伤、降低缺陷态密度有关。     

砷注入碲镉汞的激光退火

利用脉冲YAG激光器(脉宽为10ns,波长为1.06μm)对砷注入长波碲镉汞样品进行激光退火实验,分析注入退火引起的样品电学性质的变化,认为激光退火能够消除辐射损伤,并激活注入杂质.同时对电导率-迁移率谱这一实验方法也做了较详细的说明.     

不同退火温度对4H SiC 金半接触的影响

采用高真空电子束蒸发法制作了基于4H SiC外延材料的肖特基二极管,其中欧姆接触材料为Ti/Ni,肖特基接触材料为Ni。常温下,电流-电压(I-V)测试表明Ni/4H SiC肖特基二极管具有良好的整流特性,热电子发射是其主要输运机理。对比分析不同快速退火温度下器件的I-V特性,实验结果表明875 ℃退火温度下欧姆接触特性最好,400 ℃退火温度下器件肖特基接触I-V特性最好,理想因子为1.447,肖特基势垒高度为1.029 eV。     

快速光热退火制备多晶硅薄膜

用等离子体增强型化学气相沉积先得到非晶硅薄膜,再用卤钨灯照射的方法对其进行快速光热退火,得到了多晶硅薄膜,它与传统退火相比,退火时间大大缩短.用XRD衍射谱、暗电导率和拉曼光谱等手段对其进行了测量.对部分样品的照射光做了滤波,滤掉了波长600 nm以下的光,发现这对晶化及晶粒尺寸都有一定的影响.     

Solid-phase Crystallization of Amorphous Silicon Films by Rapid Thermal Annealing

The morphous silicon films prepared by PECVD at substrate temperatures of 30℃ have been crystallized by rapid thermal annealing method, the budget of time-temperature in the annealing process is 600℃ for 120s, 850℃ for 120s, and 950℃ for 120s. The results indicate the crystallization at 850℃ and 950℃ are better as shown in micro-Raman scattering and scanning electronic microscope.