低能量Ar^+背面轰击对晶体管电流放大系数和特征频率的影响

在制造硅ｎｐｎ型高频、超高频小功率晶体管管芯和形成铝电极后，用低能量氩离子束进行背面轰击，能显著增大晶体管的直、交流电流放大系数，提高特征频率和使击穿特性变硬。实验结果表明，上述参数的改善，是轰击后界面态密度减小和基区少数载流子寿命增长的结果，而且与轰击时间及束流密度有关。

Ar＋背面轰击对SiOxNy栅介质的n—MOSFET迁移率和跨导的影响

用低能量氩离子束轰击芯片背面，能改善以热氮化和快速热氮化ＳｉＯｘＮｙ为栅介质的ｎ沟ＭＯＳＦＥＴ的特性．结果表明，在能量为５５０ｅＶ和束流密度为０．５ｍＡ／ｃｍ２时，随着轰击时间的增加，跨导、沟道电导和有效迁移率增大，然后这些变化趋于减缓，甚至开始呈恶化趋势．快速热氮化ＳｉＯｘＮｙ为介质的ＭＯＳＦＥＴ的改善效果要比常规热氮化的好．实验证明，上述参数的改善是由于界面态密度和固定电荷密度减小的结果．文中利用杂质吸除和应力补偿的机理进行分析．

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．

硅衬底SrTiO_3薄膜的热敏特性

利用氩离子束镀膜技术在SiO2 /Si衬底上淀积钛酸锶 (SrTiO3)膜 ,并制成平面型电阻器 .结果表明 :在实验温区 (2 8～ 150℃ )内 ,SrTiO3薄膜具有负温度系数电阻特性 ,且热敏特性比较明显 ,在室温 30℃时 ,温度系数α达 - 2 .15%℃ - 1.建立热敏电阻 -电容器并联模型 ,分析了频率对不同温度下薄膜电阻器阻抗的影响 .在实验温区内 。

背面氩离子轰击改善MOS系统界面特性和击穿特性

在室温下用低能量Ａｒ＋轰击ＭＯＳ电容器背面，能改善ＳｉＯ２－Ｓｉ系统的界面特性和击穿特性。结果表明，随着轰击时间的增加，固定电荷密度、界面态密度和漏电流减少，高场击穿的比率增大，然后这些参数变化平缓并开始呈恶化趋势。轰击能量为５５０ｅＶ和束流密度为０．５ｍＡ／ｃｍ２时的效果比在３５０ｅＶ和０．３ｍＡ／ｃｍ２时的好。当硅衬底从４５０μｍ减至３００ｍ时，界面态密度和固定电荷密度的减小更明显。本文还对势垒高度进行了计算，并利用吸除及应力补偿的机理对结果进行了分析。

Ar^+背面轰击对肖特基势垒特性的影响

用低能量氩离子束轰击肖特基势垒二极管芯片背面，能有效减小反向电流和理想因子，增高势垒高度和减小势垒电容．对于较大的轰击能量和束流密度，特性改善的效果较显著．但过长的轰击时间会使改善的程度减小，甚至可能使特性变坏．实验证明，势垒特性的改善与界面态和固定电荷密度的减小有关．

Al／BaTiO_3／Si结构的湿敏特性

用氩离子束镀膜法制备ＢａＴｉＯ_３／Ｓｉ系统，并在４００－９００℃的温度下用氮气保护进行退火，然后制成Ａｌ／ＢａＴｉＯ３／Ｓｉ的ＭＩＳ结构。用俄歇电子能谱分析ＢａＴｉＯ３膜的化学组分．研究电容－相对湿度和电流－相对湿度特性，以及固定电荷密度对湿敏特性的影响．结果表明，当相对湿度从１２％变化到９２％时，电容量增加４８％到５０％；在３Ｖ偏压下，电流量增加４２０％到４４０％；随着固定电荷密度的减小，吸附响应时间增加，电流变化率减小．

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 .

低能量Ar^＋背面轰击对晶体管特性的影响

在完成硅平面晶体管管芯和上部电极制备后，用低能量氩离子束进行背面轰击，能显著增大高频和超高频小功率晶体管的电流放大系数，提高特征频率、功率增益和输入阻抗，减小噪声系数和使击穿特性变硬，而势垒电容和薄层电阻不改变．实验结果和理论分析表明，上述参数的改善与轰击后界面态密度的减小、少数载流子寿命和扩散系数的增大有关．

以SiO_2/Si为衬底的Ba_(1-x)La_xNb_yTi_(1-y)O_3薄膜的敏感特性(英文)

通过离子束溅射技术淀积在SiO2 /Si衬底上的钛酸镧钡铌膜 (Ba1-xLaxNbyTi1- yO3) ,制成集薄膜电阻和金属 -绝缘体 -半导体 (MIS)电容为一体的传感器 .实验结果表明 ,薄膜电阻在 30 3～ 6 73K温度范围内对可见光和热具有良好的灵敏特性 ,同时MIS电容对相对湿度有很高的灵敏度 .我们测试了此薄膜的光吸收特性 ,并得到了它的禁带宽度 .最后 ,我们研究了薄膜电阻的阻抗温度频率特性和频率对MIS电容湿敏特性的影响 .

背面Ar^+轰击对n-MOSFET低频噪声的影响

研究了低能量背面Ar+轰击对n沟MOSFET低频噪声的影响 .用低能量 ( 5 5 0eV)的氩离子束轰击n沟MOSFET芯片的背面 ,能改善其饱和区和线性区的低频噪声频谱密度 .饱和区低频噪声的减小可用载流子迁移率模型解释 ,而线性区低频噪声的减小可用载流子数模型解释 ;其变化的原因可能与氩离子束背面轰击后反型层电子的有效迁移率、二氧化硅中的固定电荷密度以及硅 二氧化硅界面的界面态密度的变化有关 .

PECVD法低温制备富氮的SiO_xN_y栅介质膜及其特性

在ＰＥＣＶＤ法低温制备优质薄膜技术中，改变衬底温度、反应室气压、混合气体组份，运用退火致密工艺，制备富氮的ＳｉＯｘＮｙ栅介质膜样品。采用准静态Ｃ－Ｖ和高频Ｃ－Ｖ特性测试、俄歇电子能谱分析、椭偏谱仪检测、Ｉ－Ｖ特性测试，研究了该薄膜的电学、光学特性；探讨多种工艺制备条件对膜特性的影响，同时给出了制备该膜最优化工艺条件。经测定，用这种工艺条件制成膜的特性参数已达到或接近热生长ＳｉＯ２栅介质膜的水平。

Al－SiO_xN_y－Si系统有效功函数差和界面特性的研究

本文采用氩离子刻蚀法，将ＳｉＯｘＮｙ膜减薄成不同厚度的样片，并制成Ａｌ－ＳｉＯｘＮｙ－Ｓｉ系统的ＭＩＳ电容器。利用平带电压随膜厚度变化的关系和最小二乘法，测定有效功函数差和Ｓｉ－ＳｉＯｘＮｙ系统的固定电荷密度。结果表明，该系统的平带电压值明显高于Ａｌ－ＳｉＯ２－Ｓｉ系统的值，原因是固定电荷密度增大、有效功函数差减小和相对介电常数增大的综合结果。有效功函数差的减小与Ｓｉ－ＳｉＯｘＮｙ界面态密度的增大有关。

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。

硅衬底Sr_(1-x)La_xTiO_3薄膜光敏特性研究

利用氩离子束镀膜技术在 Si O2 / Si衬底上淀积钛酸镧锶 (Sr1 - x L ax Ti O3)膜 ,并制成平面型电阻器。研究了薄膜电阻器的光电流与照度、电压和电极间距的关系以及薄膜在调制光下的频率特性 ,计算出薄膜中载流子寿命约为 2 9ms。结果表明 ,Sr1 - x L ax Ti O3薄膜在可见光区域具有较好的光敏特性 ,其灵敏度和光电导增益都比较高。在弱照度下 ,光电流随照度变化较快 ,主要与单分子复合过程相关 ;而在强照度下 ,变化趋于缓慢 。

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 。

Al/BaTiO_3/Si结构的湿敏特性与机理研究

利用氩离子束镀膜技术,在N型(100)硅单晶片上淀积钛酸钡膜,并制成MIS结构.在室温下测试其电容-相对湿度(C-RH)特性和电流-相对湿度(I-RH)特性.研究退火条件与固定电荷密度和吸湿灵敏度的关系.结果表明:当相对湿度从12%变化到92%时,在1MHz的测试频率下,电容值变化了48%.在3V偏压下,电流变化了430%,且高湿时的灵敏度比低温时高.随着膜中氧组分的增大,固定电荷密度减小,吸湿响应时间增长,电流变化率下降.文中利用等效方法确定膜中的孔隙体积比和BaTiO,成分的介电常数,建立了描述C-RH特性的物理吸附模型.考虑化学吸附产生的H^+对界面势垒和电场的影响,结合Fowler-Nordheim(F-N)隧穿机构对I-RH特性进行了解释.