形成SOI结构的ELO技术研究

本文研究了在常压外延系统中,利用 SiCl_4/H_2/Br_2体系在SiO_2上外延横向生长(ELO)单晶硅技术.比较了Br_2和HCl对硅的腐蚀速率,发现前者对娃的腐蚀速率约比后者慢一个数量级,指出Br_2的引入有着重要意义.给出了Br_2和H_2对Si和SiO_2的腐蚀速率曲线,讨论了外延横向生长速率对SOI结构的材料表面形貌的影响.在该 SOI膜上制造了 MOS/SOI器件,其N沟最大电子迁移率为360cm~2/V.s(沟道掺杂浓度为 1×10~(16)/cm~3),源-漏截止电流为 9.4×10~(-10)A/μm.     

SIMOX结构的低温（550℃）退火形成

本文研究了低温(550℃)退火对于SIMOX结构形成的影响。实验中发现:低温退火制备的SIMOX结构与高温(1100℃)退火制备的有明显不同。通过低温退火,可以获得质量优于高温退火的顶部硅层。低温退火可以避免在顶部硅层中氧沉淀及延伸位错等缺陷的形成。本文还讨论了退火期间SIMOX结构的形成过程。     

氧化多孔硅隔离技术研究

我们对多孔硅氧化隔离技术进行了初步的实验研究.用SEM对PSL进行了观测.针对所出现的沟道漏电现象,采用了在热氧化之前于N_2中热处理的消除漏电方法.对OPS隔离性能的测量结果表明,与常规PN结隔离相比,击穿电压有了很大提高,漏电流也降低了一个数量级.     

超高温退火(1400℃)对SIMOX结构性能的影响

本文着重研究了1400℃超高温退火对SIMOX结构的影响,并与常规的高温退火(1100℃)进行了对比。实验结果表明:超高温退火能显著地改善Si-SiO_2界面特性。消除顶部硅层中的氧沉淀缺陷。但同时,超高温退火也给SIMOX带来了硅片形变、滑移、顶部硅层中氧含量高等新问题。     

两步退火对SIMOX结构形成的影响

本文通过卢瑟夫沟道背散射(RBS/Channeling)及透射电子显微镜(TEM)研究了SIMOX结构的低、高温两步退火形成。实验结果表明:通过两步退火可以获得顶部硅层中无氧沉淀缺陷的、硅与二氧化硅界面较为突变的SIMOX结构。本文也讨论了在两步退火期间,SIMOX结构形成的物理过程。     

垃圾焚烧厂高压蒸汽空气预热器疏水母管管径的设计选择

在某垃圾焚烧发电厂的高压蒸汽空气预热器疏水母管管径的设计选择中发现,高压疏水在管道中存在着汽化扩容降压的过程,指出达西公式不适用于计算高压疏水管道的允许比压降,提出高压蒸汽空气预热器疏水母管管径设计选择时应同时满足该管道流通体积与汽化扩容体积比值为1.0~1.5及母管内湿蒸汽流速为15~25m/s 2个条件后,所选择的母管管径方可适用。     

短沟道薄硅膜CMOS/SIMOX电路的研究

通过大剂量氧离子注入(150key,2×10~(18)O~+/cm~2)及高温退火(1100℃,8h)便可形成质量较好的SIMOX结构。本文报道了制备在硅膜厚度为160nm的SIMOX结构上的短沟道CMOS/SIMOX电路特性。实验结果表明:薄硅膜器件有抑制短沟道效应(如阈值电压下降)、改善电路的速度性能等优点,因而薄硅膜SIMOX技术更适合亚微米CMOS IC的发展。     

ELO/SOI膜上短沟道MOSFET的研究

在 ELO/SOI膜上制备出了短沟道 MOSFET.电子及空穴场效应迁移率分别为 360 cm~2/V.s及 200 cm~2/V.S.PMOS及 NMOS晶体管的亚阈值斜率分别为 190mV/dec和 220mV/dec,漏泄电流为10~(-10)A/μm数量级.本文讨论了 SOI-MOSFET的器件特性.     

大剂量氧离子注入形成SOI结构的研究

本文利用背散射分析技术、扩展电阻测量、高能电子衍射及超高压透射电镜研究了注氧后埋SiO_2层的形成过程以及顶部剩余硅的退火行为,通过沟道背散射分析技术与霍尔测量,给出了在不同退火条件下顶部剩余硅的单晶结晶度及霍尔迁移率.结果表明:150keV下注入1.8×10~(13)O~+/cm~(?),经1250℃2h退火后,表面剩余单晶硅厚度约为1600-1900A,埋SiO_2层厚度为3000-3500A.同时,采用高温注入对于埋SiO_2层性能的改善以及顶部剩余硅的单晶恢复均是非常必要的.