超薄SiO_2膜电子隧穿及低场传输电流的温度关系

在Ｎ－Ｓｉ〈１００〉衬底制作了１０ｎｍ超薄ＳｉＯ２作介质膜的ＭＯＳ结构．研究了温度从１００～４５０Ｋ电子从Ｓｉ界面积累层Ｆ－Ｎ隧穿超薄ＳｉＯ２的Ｉ－Ｖ特性及低场传输电流随温度的变化关系．研究结果表明：在较低的温度下，电流与温度基本无关；而在较高的温度下，电流随温度指数增加．为从理论上解释这些实验结果，认为在Ｆ－Ｎ隧穿电场范围，电流密度Ｊ１∝Ｆ２ｅｘｐ（－β／Ｆ），而在低场范围电流Ｊ＝Ｊ０＋Ｊ２，Ｊ２∝Ｆｅｘｐ（－Φ２／ｋＴ）．Ｊ０为低场漏电流．Ｊ１从实验数据可以求出，电子从Ｎ型Ｓｉ〈１００〉隧穿超薄ＳｉＯ２的势垒高度为３．１３ｅＶ．在较高温度下，因有效隧穿势垒随温度增加而线性地减少，使隧穿电流指数地增加，证实了Ｎ型Ｓｉ半导体费米能级随温度增加而下移的情形．Ｊ２是较高温度及低场下介质膜中热激活电子从一种孤立态到另一种孤立态的跳跃产生一种欧姆导电特性，并求得了电子热激活能Φ２约为０．１６３ｅＶ．

快速热氮化超薄SiO_2膜的氮分布和氮化机理的研究

用卤素钨灯作辐射热源，对超薄SiO2进行快速热氮化（RTN）制备了SiOxNy膜．研究了不同RTN条件下制备的SiOxNy样品的AES测量的氮纵向分布．研究结果表明，在较低的温度下（＜900℃）氯化速率是缓慢的，而在界面处因应变键容易被打破，速率稍快可形成氮峰．当温度高于900℃时，氮化速率加剧，分别形成表面和界面两个氮峰．基于研究分析的结果，意图提出一种描述快速热氮化超薄SiO2的微观机理．

电子从不同晶向Si隧穿快速热氮化SiO_2膜的电流增强及模型解释

用卤素钨灯作辐射热源快速热氮化 (RTN) 10 nm Si O2 膜 ,制备了〈10 0〉和〈111〉晶向 Si衬底上的 Si- Si Ox Ny-Al电容结构 .研究了电子从〈10 0〉和〈111〉不同晶向 N型硅积累层到 RTN后 Si O2 膜 (或原始 Si O2 膜 )的漏电流和高场 F- N隧穿电流 .研究结果表明 :经 RTN Si O2 膜比原始 Si O2 膜从低场到隧穿电场范围都明显地看到电导增强现象 .比较 RTN后两种不同晶向样品 ,低场漏电流没有多大的差别而在高场从〈10 0〉晶向比从〈111〉晶向 Si隧穿Si Ox Ny 膜的 F- N电流却明显增加 。

用快速热工艺氮化超薄SiO_2膜的研究

将热生长的超薄（４～２３ｎｍ）ＳｉＯ２置于用卤素钨灯作辐射热源的快速热工艺（ＲＴＰ）系统中，用快速热氮化（ＲＴＮ）工艺制备了超薄的ＳｉＯｘＮｙ膜。研究表明，设定温度是工艺的关键。研究ＲＴＮ过程的化学皮应和动力学与温度关系及其对氮化质量的影响，比较各种不同条件ＲＴＮ制备的ＳｉＯｘＮｙ膜的ＡＥＳ测量的结果，得到ＲＴＮ反应的临界温度约为９００℃，初步揭示了灯热ＲＴＮ超薄ＳｉＯ２生长动力学的氮／氧替代的微观过程。

电子从〈100〉和〈111〉晶向硅隧穿超薄快速热氮化SiO_2 膜(英文)

用卤素 -钨灯作辐射热源快速热氮化 (RTN) ,在〈10 0〉和〈111〉晶向Si衬底上制备了Si_SiOxNy_Al电容 ,并测量了由低场到F_N隧穿电场范围的电子从N型Si积累层到超薄SiOxNy 膜的电流传输特性 .测量结果说明 ,两种不同晶向的低场漏电流没有多大区别 ,而在高场范围对〈10 0〉晶向电容结构的F_N隧穿电流要比〈111〉晶向电容结构的F_N隧穿电流显著增加 。

p型半导体霍尔系数极值新结论的理论与实验验证

用文献 [4 ]中的理论和实验结果论证了本文作者在 1987年首先采用新的方法求解 p型半导体在过渡温度范围的霍尔系数极值所得到的一系列新结论 .理论和实验验证结果的一致证明了新的霍尔系数极值是正确的 .作者提出了采用霍尔极值因数来表征不同半导体材料的霍尔特性及测量载流子迁移率之比值的新方法 .

从n型硅到RTN超薄SiO_2膜的电流传输特性

用卤素钨灯作辐射热源 ,对超薄 (1 0nm )SiO2 膜进行快速热氮化 (RTN) ,制备了SiOxNy 超薄栅介质膜 ,并制作了Al/n Si/SiOxNy/Al结构电容样品 .研究了不同样品中n型Si到快速热氮化超薄SiO2 膜的电流传输特性及其随氮化时间的变化 .结果表明 :低场时的漏电流很小 ;进入隧穿电场时 ,I E曲线遵循Fowler Nordheim (F N)规律 ;在更高的电场时 ,主要出现两种情形 ,其一是I E曲线一直遵循F N规律直至介质膜发生击穿 ,其二是I E曲线下移 ,偏离F N关系 ,直至介质膜发生击穿 .研究表明 ,I E曲线随氮化时间增加而上移 .

N型硅单晶霍尔系数与应力关系的研究

本文针对n型硅单晶,在常温下进行霍尔效应实验,研究了霍尔系数与压缩应力的关系。研究结果表明,样品的霍尔系数绝对值随着作用于样品压缩应力的增加而减少。应力增加一个数量级,霍尔系数绝对值的相对变化小于10%。其与应力的变化关系似乎不是完整的线性关系。在应力方向和电流方向沿〈111〉晶向时,沿不同晶向加磁场,霍尔系数的变化情形几乎没有多大改变。本文还对实验结果作了理论上的定性解释。

光电耦合器的结构设计及封装特点

对光电耦合器的结构设计进行了研究,分析了光耦器件的两种不同光传输结构,讨论了各自对应的支架结构和封装形式。同时研究了电流传输比(CTR)和绝缘电压(BV)随绝缘距离的影响关系,以及BV与封装尺寸的影响关系。

用于薄介质栅的PECVD法低温形成SiO_xN_y薄膜及其电学特性

研究了用作薄介质栅的等离子体增强化学气相淀积（PECVD）方法低温形成的SiOxNy薄膜与其电学特性．探索该薄膜电学特性与微观组分，反应室气压，衬底工作温度，退火致密和金属化后退火等的相互关系．给出了获得电学特性优良的SiOxNy薄膜的优化PECVD工艺条件，同时对实验结果进行了理论分析与讨论．

PECVD法低温形成SiO_xN_y介质膜的俄歇电子能谱和红外吸收光谱分析

采用俄歇电子能谱和红外吸收光谱分析PECVD法低温形成SiOxNy薄介质膜的微观组分及其与制膜工艺间关系,通过椭圆偏振技术测试该薄膜的物理光学性能。

光电耦合器的封装胶特性分析

讨论了用于不同光传输结构光耦的各种内外封装胶的特性 ,对几种不同的封装胶进行了光谱测试实验 ,并通过实验数据对胶进行成分分析和特性分析 。

PECVD法低温形成新型SiO_xN_y薄膜的界面特性研究

研究了等离子体增强化学气相淀积（PECVD）方法低温形成新型SIOxNy薄膜的界面特性。研究侧重于PECVDSiOxNy薄膜良好界面特性的控制，探索出界面特性与微观组份、衬底工作温度、反应室气压、退火致密、金属化后退火的相互关系。同时给出了获取界面等特性优良的PECVDSiOxNy薄膜的最优化工艺条件，并对实验结果进行了理论分析与讨论。

富氮SiO_xN_y膜的电子注入特性

通过施加直流电压于P型SiOxNy 薄膜 ,使热电子注入到薄膜而引起薄膜电学参数的改变 .测试了薄膜在电子注入前后电学参数的变化 ,以研究薄膜的电子注入特性 ,探求薄膜的抗电子注入能力与制备工艺之间的关系 .结合俄歇电子能谱和红外光谱分析膜的微观结构 ,对薄膜的电子注入特性进行了理论分析与讨论 .

PECVD形成纳米级薄膜界面陷阱的物理模型

采用雪崩热电子注入技术研究了纳米级富氮 Si Ox Ny 薄膜界面陷阱的物理模型。证实了 PECVDSi Ox Ny 薄膜中界面陷阱来源于悬挂键的物理模型。观察到该纳米膜内存在着受主型电子陷阱 ,随着注入的增长 ,界面上产生的这种陷阱将起主导作用。发现到 Dit随雪崩热电子注入剂量增加而增大 ,禁带上半部 Dit的增大较下半部显著。指出了雪崩注入过程中在 Si Ox Ny 界面上产生两种性质不同的电子陷阱 ,并给出它们能级位置及密度大小关系。揭示出 PECVD法形成的这种纳米膜与快速热氮化制备的薄膜中、氮氧含量不同、界面陷阱特性变化不一样 ,并从薄膜氮化机制予以物理解析。给出了 PECVD形成纳米级薄膜的优化工艺条件 。

纳米级富氮SiO_xN_y薄膜的电子注入损伤研究

研究了在30V的直流偏压下,对PECVD工艺制备的SiOxNy薄膜进行电子注入,并结合俄歇谱和红外光谱对实验结果进行了讨论。结果表明,薄膜内有较多的受主陷阱,平带电压漂移在小电流下有显著变化;该方法对薄膜界面造成的损伤较小。

快速热氮化的SiO_xN_Y膜界面特性的DLTS研究

用深能级瞬态谱技术研究了快速热氮化SiO_xN_y膜界面态密度及界面态俘获截面特性,分析了Si/SiO_xN_y界面的DLTS理论,结果表明,快速热氮化SiO_xN_y膜的界面态密度随禁带中能量呈现“U”形分布,该种薄膜界面态俘获截面在禁带中的能量分布近似呈现指数规律,且禁带中央附近的界面态俘获截面比价带顶附近的俘获截面大得多,影响微电子器件电学特性的界面态主要仍是禁带中央附近的界面能态。结果还给出了DLTS技术与雪崩热电子注入法测试SiO_xN_y膜界面态密度能量分布的比较,得到两种不同方法的研究结果基本一致。文中并对实验结果进行了分析与讨论。

雪崩热电子注入研究富氮SiO_xN_y纳米级薄膜的陷阱特性

采用雪崩热电子注入技术研究了富氮 Si Ox Ny 纳米级薄膜的陷阱特性。观察到该薄膜存在着受主型电子陷阱 ,随着注入的增长、界面上产生的这种陷阱将起主导作用 ,其密度大过施主型界面电子陷阱。揭示出界面陷阱密度在禁带中分布 ,其密度随雪崩注入剂量增加而增大 ,禁带上半部增大得尤其显著。指出雪崩注入过程中在 Si/ PECVD Si Ox Ny 界面上产生两种性质不同的电子陷阱 ,并给出它们在禁带中的位置及密度大小关系。支持了界面陷阱来源于悬挂键的物理模型 ,由于本实验的重要结果可用该理论模型圆满地解析。给出 PECVD形成纳米级薄膜的优化工艺条件 ,该条件成膜的界面特性良好、耐压范围高。

PECVD法制备SiO_(x_N_(y)膜Ⅰ—Ⅴ特性和击穿机理的测试分析

对等离子体增强化学汽相起积（PECVD）法制成SiOxNy薄膜组成的MIS结构样品，由集成测试系统测量Ⅰ－Ⅴ特性，用晶体管特性图示仪测试击穿行为。分析研究了该薄膜的Ⅰ－Ⅴ特性和击穿机理，探讨了膜的击穿电场及其随混合气体比例、反应空气压、衬底工作温度的变化关系。

用于VLSI的新型介质膜界面陷阱的特征

采用雪崩热电子注入技术和高频Ｃ－Ｖ及准静态Ｃ－Ｖ特性测试，研究了新型快速热氨化的ＳｉＯｘＮｙ介质膜界面陷阱的特征，侧重于研究界面陷阱的特性与分布。结果表明：这种ＳｉＯｘＮｙ薄膜禁带中央界面陷阱密度随氮化时间的分布变化呈现＂回转效应＂，且存在着不同类型、密度悬殊很大的电子陷阱；指出雪崩热电子注入过程中在Ｓｉ／ＳｉＯｘＮｙ界面上产生两种性质不同的快界面态陷阱；给出这两种界面态陷阱密度在禁带中能量的分布；还给出禁带中央界面态陷阱密度随雪崩注入剂量呈现弱＂Ｎ＂形分布变化。