退火温度对铝互连线热应力的影响

采用二维面探测器X射线衍射(XRD)测量1μm和0.5μm厚Al互连线退火前后的残余应力.沉积态Al线均为拉应力,且随膜厚的增加而减小.沿长度方向的应力明显高于宽度方向的应力,表面法线方向应力最小.250℃退火2.5h后,互连线在各方向上的应力都减弱,其中1μm Al线应力减弱幅度高于0.5μm互连线.采用电子背散射衍射(EBSD)方法,测量退火前后Al互连线(111),(100),(110)取向晶粒的IQ值.退火后平均IQ值提高,互连线残余内应力随之减小.EBSD分析结果与XRD应力测试结果相符合.     

退火温度对铝互连线热应力的影响

采用二维面探测器X射线衍射(XRD)测量1μm和0.5μm厚Al互连线退火前后的残余应力.沉积态Al线均为拉应力,且随膜厚的增加而减小.沿长度方向的应力明显高于宽度方向的应力,表面法线方向应力最小.250℃退火2.5h后,互连线在各方向上的应力都减弱,其中1μm Al线应力减弱幅度高于0.5μm互连线.采用电子背散射衍射(EBSD)方法,测量退火前后Al互连线(111),(100),(110)取向晶粒的IQ值.退火后平均IQ值提高,互连线残余内应力随之减小.EBSD分析结果与XRD应力测试结果相符合.     

退火温度对铝互连线热应力的影响

采用二维面探测器X射线衍射（XRD）测量1μm和0.5μm厚Al互连线退火前后的残余应力. 沉积态Al线均为拉应力，且随膜厚的增加而减小. 沿长度方向的应力明显高于宽度方向的应力，表面法线方向应力最小. 250℃退火2.5h后，互连线在各方向上的应力都减弱，其中1μm Al线应力减弱幅度高于0.5μm互连线. 采用电子背散射衍射（EBSD）方法，测量退火前后Al互连线(111), (100), (110)取向晶粒的IQ值. 退火后平均IQ值提高，互连线残余内应力随之减小. EBSD分析结果与XRD应力测试结果相符合.     

双层结构有机电致发光器件发光层厚度的优化研究

以TPD为空穴传输层,Alq3为发光层兼做电子传输层,用真空蒸镀方法制备了双层结构ITO/TPD/Alq3/Mg∶Ag器件,并系统地研究了发光层厚度对器件发光性能的影响.通过固定TPD厚度为40 nm,Alq3层厚度x分别为20,30,40,50,60和70 nm,共制备了六种结构的器件.结果表明,器件电流随着x的增大而减小,启亮电压随着x的增加而增大,而器件亮度和流明效率随着x的增大先增大再减小;x=40 nm的器件在15 V电压下具有最大亮度值13 750 cd/m2,在5 V电压下具有最大流明效率值0.862 lm/W.     

耦合ZnO/MgxZn1-xO量子点中的激子态和带间光跃迁

在有效质量近似和变分原理的基础上,考虑量子点的三维约束效应和内建电场.研究了ZnO/MgxZn1-xO0耦合量子点中激子结合能、带间光跃迁能以及电子-空穴复合率随量子点结构参数(量子点高度和势垒层厚度)的变化.结果表明:激子结合能、带间光跃迁能和电子-空穴复合率随量子点高度或势垒层厚度的增加而降低.     

气态源分子束外延AlxGa1-xAs(x=0～1)材料中Si的掺杂行为研究

研究了Si在AlxGa1-xAs(0≤x≤1)中的掺杂行为.为比较Al組份对Si掺杂浓度的影响,在用气态源分子束外延生长(GSMBE)掺Si n型AlxGa1-xAs(0≤x≤1)的所有样品时,n型掺杂剂Si炉的温度恒定不变.用Hall效应测量外延层的自由载流子浓度和迁移率,用X射线双晶衍射迴摆曲线测量外延层的组份.测试结果表明,当AlxGa1-xAs中Al组份从0增至0.38时,Si的掺杂浓度从4×1018cm-3降至7.8×1016cm-3,电子迁移率从1900 cm2/Vs降至100 cm2/Vs.这与AlxGa1-xAs材料的Γ-X直接—间接带隙的转换点十分吻合.在AlxGa1-xAs全组份范囲内,自由载流子浓度隨Al组份从0至1呈“V”形变化,在X=0.38处呈最低点.在x>0.4之后,AlxGa1-xAs的电子迁移随Al组分的增加,一直维持较低值且波动幅度很小.     

开管扩锌InP的液结光伏谱和少子扩散长度

用电化学液结方法测量了在４７０℃于氢气氛下开管扩锌ＩｎＰ样品的载流子浓度分布、不同深度的光伏谱和少于扩散长度。结果表明：在扩散区形成浓度为１０１７～１０１８ｃｍ－３较平坦的空穴分布；少于扩散长度由衬底的８～１０μｍ降至表面的０．２９μｍ以下；若轻微腐蚀去严重损伤的样品表层，将较大地提高新表层的少子扩散长度。     

双极场引晶体管:Ⅳ.短沟道飘移扩散理论(双MOS栅纯基)

本文描述双极场引晶体管(BiFET)短沟道解析理论,用解析理论分别计算飘移扩散电流.上月文章用单项电化电流描述飘移扩散电流.正如那篇文章里,两维晶体管分成两个区域,源区和漏区.每区在特定外加端电压下既可为电子或空穴发射区又可为电子或空穴收集区.把两维无缺陷Shockley方程分离为两个以表面势为参变量的一维方程,并运用源区和漏区界面处电子电流和空穴电流连续性,得到在源区和漏区内解析方程.典型BiFET包括薄纯基上两个等同金属氧化物硅(MOS)栅.用图形提供实用硅基和氧化层厚度范围内,随直流电压变化,输出和转移电流和电导总量,电子沟道与空穴沟道飘移扩散分量,和两区电学长度.描述两区短沟道理论相对一区长沟道理论偏差.     

双极场引晶体管:IV.短沟道飘移扩散理论（双MOS栅纯基）

本文描述双极场引晶体管(BiFET)短沟道解析理论,用解析理论分别计算飘移扩散电流.上月文章用单项电化电流描述飘移扩散电流.正如那篇文章里,两维晶体管分成两个区域,源区和漏区.每区在特定外加端电压下既可为电子或空穴发射区又可为电子或空穴收集区.把两维无缺陷Shockley方程分离为两个以表面势为参变量的一维方程,并运用源区和漏区界面处电子电流和空穴电流连续性,得到在源区和漏区内解析方程.典型BiFET包括薄纯基上两个等同金属氧化物硅(MOS)栅.用图形提供实用硅基和氧化层厚度范围内,随直流电压变化,输出和转移电流和电导总量,电子沟道与空穴沟道飘移扩散分量,和两区电学长度.描述两区短沟道理论相对一区长沟道理论偏差.     

Hg_(1-x)Cd_xTe液相外延薄膜的X射线衍射

采用高分辨X射线衍射的方法,研究了Hg1 - x Cdx Te液相外延材料的X射线衍射摇摆曲线和晶格常数随外延层厚度的变化关系.实验观察到了组分互扩散效应对摇摆曲线和材料晶格常数的影响.衬底与外延层之间的互扩散区约为2～3μm,在此区域,摇摆曲线半峰宽变窄,表明从衬底扩散来的Zn元素降低了界面处的位错密度.通过测量晶格常数随厚度的变化,得到了Cd组分的纵向分布,表面组分低,越靠近衬底组分越高,组分分布呈非线性变化,符合指数衰减关系     

多晶硅太阳电池的一维模拟计算

提出了多晶硅太阳电池的一维物理模型,并对其在AM1.5太阳光照下的电池的短路电流密度Jsc、开路电压Voc、填充因子FF和转换效率η进行了模拟计算,重点分析了多晶硅晶粒尺寸和电池厚度对n /p结构的多晶硅太阳电池性能的影响.模拟中主要引入载流子的有效迁移率和有效扩散长度两个物理量.模拟结果表明,电池效率在厚度50μm以内随厚度的增加而增大,当厚度大于50μm以后趋于饱和;当晶粒尺寸在100 μm以内时,电池特性随晶粒尺寸的增加而显著提高,晶粒进一步增大时效率趋于饱和,此时背面复合速率的影响变大.     

光伏型长波HgCdTe红外探测器的数值模拟研究

报道了光伏型长波Hg1-xCdxTe(x=0.224)n-on-p红外探测器数值模拟研究的结果.采用二维模型,在背照射方式下,以p区厚度、两电极间距离、结区杂质浓度分布、少子寿命为参量,模拟计算了R0A积、零偏光电流与这些参量之间的变化关系.计算表明,随p区厚度增加,R0A积下降;R0A积随电极之间距离增大而增加,但量子效率随距离增大而降低,电极之间最佳距离大约为100μm;R0A积和光电流对结区杂质浓度分布形状不敏感;随少子(电子)寿命降低,R0A积和光电流下降.二维模型弥补了一维模型难以计算横向电流、电场的缺点.     

用红外光吸收法测定Hg_(1-x)Cd_xTe的组分

本文用测量本征吸收光谱的方法,确定Hg_(1-x)Cd_xTe的禁带宽度Eg值,再根据Eg与x的关系来确定x值。在Hg_(1-x)Cd_xTe的本征吸收光谱上,Eg能量值出现在陡峭的指数吸收边和平坦的本征吸收带交界区域。利用本征吸收光谱确定Eg,需要对Hg_(1-x)Cd_xTe薄样品进行测量,样品厚度一般为10μm左右。我们用PE983红外分光光度计在室温下测量了七个已知组份的     

Al含量对GaN/Alx Ga1-x N量子点中激子态的影响

利用有效质量方法和变分原理,考虑内建电场和量子点的三维约束效应,研究了Al含量对局域在GaN/AlxGa1xN量子点中激子性质的影响.结果表明,随着Al含量的增加,GaN/AlxGa1-xN异质界面处的导带不连续性增强,势垒变高,载流子受到的约束增强,激子结合能增加,电子-空穴的复合率先增大后减小,且存在最大值.对给定体积的量子点,随其高度的变化激子结合能存在最大值,相应的电子-空穴被最有效约束,激子态最稳定.     

GaN/GaAlN宽量子阱的二类激子特征

考虑了内建电场的影响,用变分法计算了GaN/GaAlN量子阱(QW)的电子子带和激子结合能.结果表明,对于阱宽较大情形,电子和空穴高度局域在QW边沿附近.内建电场造成的电子空穴空间的较大分离使QW激子表现出二类阱特征.重空穴基态结合能对Al浓度变化不敏感.     

氧扩散热处理SrTiO3压敏电阻的非线性和界面势垒

伏安特性测量和分析表明,随热处理温度增高,空气中氧扩散热处理SrTiO3压敏电阻的界面电子势垒高度和压敏电压不断增大,而非线性系数则开始增大随后反而减小。分析认为,这与扩散层的厚度不断增加有关。复阻抗测量得到晶粒电阻Rg随热处理温度增高而增大的实验事实,为扩散层的存在及其变化提供了间接证明。     

SiC肖特基势垒二极管的反向特性

在n型4H-SiC衬底上的n型同质外延层的Si面制备了纵向肖特基势垒二极管(SBD),研究了场板、场限环及其复合结构等不同终端截止结构对于反向阻断电压与反向泄漏电流的影响。场板(FP)结构有利于提高反向阻断电压,减小反向泄漏电流。当场板长度从5μm变化到25μm,反向阻断电压随着场板长度的增加而增加。SiO2厚度对于反向阻断电压有重要的影响,当厚度为0.5μm,即大约为外延层厚度的1/20时,可以得到较大的反向阻断电压。当场限环的离子注入区域宽度从10μm变化到70μm,反向阻断电压也随之增加。FLR和FP复合结构对于改善反向阻断电压以及反向泄漏电流都有作用,同时反向阻断电压对于场板长度不再敏感。采用复合结构,在10μA反向泄漏电流下最高阻断电压达到1 300V。讨论了离子注入剂量对于反向阻断电压的影响,注入离子剂量和反向电压的关系表明SBD结构不同于传统PIN结构的要求。当采用大约为150%理想剂量的注入剂量时才可达到最高的反向阻断电压而不是其他报道的75%理想剂量,此时的注入剂量远高于PIN结构器件所需的注入剂量。     

线性分布的In组分对紫色InGaN/GaN单量子阱发光特性的影响

采用数值模拟的方法研究了具有相同的平均In组分,但In组分的分布不同的3个紫色InGaN/GaN单量子阱样品的光谱特性.通过分析样品的电致发光谱、能带结构、波函数交叠以及载流子浓度分布等,发现沿生长方向阱内In组分线性增加的单量子阱样品的发光效率最高,而In组分线性减小的样品发光效率最低.这是因为In组分的线性增加能够减弱极化场对价带的影响,使阱内价带变得更加平缓.这不仅降低了空穴的注入势垒高度、增大了阱中的空穴浓度,还增强了阱内电子-空穴波函数的交叠积分,提高了辐射复合几率,从而使In组分线性增加的量子阱的发光效率显著提高.     

AlxGa1-xAs量子线中的浅杂质态的研究

利用变分方法研究柱型量子线中浅杂质态的极化效应。给出AlxGa1-xAs柱型量子线中浅杂质态的结合能随组份x,杂质位置的变化关系。结果表明电子-声子相互作用明显降低了杂质态的结合能,且结合能随组份x的增加而增加。     

ZnSe薄膜的激子光谱

采用分子束外延 (MBE)技术 ,在 Ga As(1 0 0 )衬底上生长了厚度从 0 .0 4 5到 1 .4μm的 Zn Se薄膜 .X射线衍射谱证实 ,随着薄膜厚度的增加 ,应变逐步弛豫 .测量了低温下样品的反射谱和光致发光谱 ,观察到轻重空穴的能级在不同应变下的分裂、移动和反转 ,以及激子极化激元 (Po-lariton)对反射谱的影响 .也观察到束缚激子发光随着薄膜厚度的变化规律 :束缚在中性受主杂质上的束缚激子发光 (I1峰 )随着薄膜厚度的增加逐渐变弱直至消失 ,而束缚在中性施主杂质上的束缚激子发光 (I2 峰 )则随着厚度增加逐渐增强 .