溴化银单晶半导体传感器的研制

我们研制的Ag Br单晶溴离子敏感半导体传感器(简称Br^-—ISFET),是在场效应晶体管的绝缘栅上制备一层Ag Br单晶敏感层。这种传感器,灵敏度高,稳定性好,使用寿命长,且与一般溴离子选择电极比较,还具有多功能化,全固体化和易集成化等特点。特别适应于生物,医学,航天,遥测和摇控等方面。

位错驱动下ZnS单晶半导体的非凡光-机-电学特性

Dislocations,which are topological line defects within a crystal lattice,play a dominant role in crystal plasticity and thus affect various mechanical,electronic,magnetic and optical properties of crystals.These dislocations also play a crucial role in the structural hardening and material processing[1].In general,mechanical stress is believed to be the fundamental driving force for the movement of dislocations in a crystal.

热屏结构对200 mm半导体级提拉单晶硅中氧含量分布的影响

半导体级单晶硅是芯片的基础核心材料,其晶体的氧含量分布对晶圆品质有重要影响。通过优化提拉单晶炉的热屏结构可有效控制晶体生长过程中的氧含量分布,但难以通过实验探究其内在影响机制。本文采用ANSYS有限元分析,研究了热屏结构对200 mm半导体级直拉单晶硅氧含量分布的影响。针对一段式、二段式两种典型的商用单晶炉热屏结构,模拟了拉晶初期(300 mm)、中期(800 mm)、末期(1000 mm)三个等径阶段的温度场、流场分布,固液界面温度梯度及径向氧含量分布。计算结果表明,与二段式热屏相比,一段式热屏的熔体温度场均一性较好,固液界面的温度梯度较小。此外,一段式热屏的氩气流场有利于熔体自由表面上方SiO气体挥发和减弱熔体的剪切对流,使固液界面前端向晶体扩散的氧减少。因此,一段式热屏的固液界面径向氧含量分布均匀性较好且晶体中的氧含量较低。

横向磁场下坩埚转速对半导体级直拉单晶硅熔体中流场与氧浓度的影响机制

利用ANSYS有限元软件分析了横向磁场下不同坩埚转速对200 mm半导体级直拉单晶硅的流场及氧浓度的影响。研究结果表明:在横向磁场下,硅熔体的流场和氧浓度分布呈三维非对称性,熔体对流形式主要包括泰勒-普劳德曼漩涡、浮力-热毛细漩涡及次漩涡,其中前两者有助于氧挥发,而次漩涡则起到抑制作用。当坩埚转速较低(0.5~1.0 r/min)时,较弱的熔体对流强度导致坩埚壁与固液界面间的热传导效率低,氧主要以扩散机制迁移至固液界面,熔硅中氧浓度高;当坩埚转速较高(2~2.5 r/min)时,氧通过强对流形式迁移至固液界面。随着坩埚转速增加,次漩涡和浮力-热毛细漩涡的作用强度提高,浮力-热毛细漩涡影响区域远离自由表面,使硅熔体中的氧浓度呈先下降后上升的趋势。数值模拟结果与实验结果均表明,在横向磁场条件下优选1.5 r/min的坩埚转速可获得平均氧浓度较低的单晶硅。上述分析结果可以为横向磁场下半导体级单晶硅拉晶参数优化提供参考依据。

透射式半导体光电阴极的制作方法

单晶半导体材料是一种透明的材料,但易受热分解。首先在这种单晶半导体材料制成的扁平基体的一个表面上蒸上一层可以防止基体分解的透明的抗反射材料,然后在能引起基体材料分解的温度下,在基休的另一个表面上外延生长一层或多层单晶半导体材料。后来生长的这种外延层,在入射光激发下能够产生电子。最后,在外延层上再沉积一层降低逸出功的材料。

半导体导电型号非接触式测量方法

本文论述非接触式半导体P/N型判别方法。把红外光脉冲照射在半导体单晶的样片上,以产生光电动势,利用P型半导体和N型半导体所产生的光电动势的极性不同,可以判别其导电型号。

直拉单晶硅中的缺陷形成机理及控制方法

半导体级单晶硅作为半导体产业链中的重要原材料,其杂质、缺陷等品质对电子器件和集成电路的性能起着至关重要的作用。单晶硅生长和加工过程都不可避免地会形成各种缺陷。鉴于直拉法是目前主流的单晶硅制造方法,针对直拉法半导体级单晶硅制造技术中的晶体缺陷工程问题进行了探讨。简要介绍了半导体级单晶硅中各种晶体缺陷以及它们的形成机理。最后,总结了控制缺陷形成的主要方法。

太阳能级单晶炉热场的适应性改造研究

在JRDL-900型太阳能级单晶炉上安装自行设计的350 mm（14英寸）密闭式热场,替换原有的500 mm（20英寸）热场,使该单晶炉具备了半导体级75~150 mm（3~6英寸）常用硅单晶的生长条件。根据单晶炉实际情况,重新设定了单晶生长控制程序,实现半导体级硅单晶等径生长自动控制。在拉晶实验过程中,发现并解决了影响单晶生长的设备和技术问题,成功实现了半导体级100 mm（4英寸）硅单晶的生长,对单晶成品的相应参数测试表明,使用该类太阳能级单晶炉,通过炉体和热场的改进,能够实现半导体级产品的生产,可有效利用闲置设备和资源,并为今后该类型的大规模改造和生产奠定了技术基础。

抗辐射模拟CMOS集成电路研究与设计

为研究宇宙辐射环境中航天器里的模拟互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)集成电路性能和各种效应,并在辐射效应所产生机制的基础上,从设计和工艺方面提出了模拟CMOS集成电路主要抗辐射加固设计方法。在宇宙环境中,卫星中的模拟CMOS集成电路存在CMOS半导体元器件阈值电压偏离、线性跨导减小、衬底的漏电流增加和转角1/f噪声幅值增加。所以提出了3种对模拟CMOS集成电路进行抗辐射加固的方法:1)抗辐射模拟CMOS集成电路的设计;2)抗辐射集成电路版图设计;3)单晶半导体硅膜(Silicon on Insulator,SOI)抗辐射工艺与加固设计。根据上面的设计方法研制了抗辐射加固模拟CMOS集成电路,可以取得较好的抗辐射效果。

我国金属镓产业发展态势及应用前景

镓是我国具备资源优势的金属品种之一。金属镓是制备砷化镓、氮化镓单晶半导体材料的主要原料。随着国内外传统射频通信和LED的平稳发展,以及5G基站建设和VCSEL光电芯片等新兴产业的加速发展,将持续增加对砷化镓、氮化镓等核心材料需求,并进一步带动金属镓消费增长,改善金属镓供需平衡,有望推动镓价格平稳回升。

晶体固液界面的涡电流冷态模拟监测研究

许多单晶半导体材料的垂直生长都使用了Bridgman法.在晶体生长过程中对固液界面的位置和形状进行监测虽十分重要却相当困难.本文基于许多半导体材料的电导系数在固态与液态时相差很大这一特性来监测CdTe晶体生长的涡电流技术的可行性,并在此基础上设计了两个涡电流检测仪,提出了一种新的描述晶体界面位置变化的冷态模拟方法,经实验证实该方法可成功地描述晶体界面的位置变化.

信息功能材料产业发展热点和难点

本栏目针对新材料,从科研、应用、产业化、市场、经营等角度论述新材料产业的现状和趋势。欢迎各界人士参与讨论,共商新材料产业发展大计。

离子色谱法测定蚀刻槽废氢氟酸中的六氟硅酸

建立了一种新的检测蚀刻槽废氢氟酸中六氟硅酸的离子色谱方法.色谱柱为Metrosep A Supp 7 阴离子交 换柱,流动相为3. 2 mmol/L 碳酸钠-1. 0 mmol/L 碳酸氢钠,流速为0. 7 mL/min.六氟桂酸经过抑制型电导检测 器后进行衍生化反应,在360 nm波长下用紫外检测器检测.六氟硅酸的线性范围为2. 4- 120 mg/L ,相关系数r 2 大于0. 999,定量限为0. 24 mg/L ,平均加标回收率为97. 2%.本方法还可以同时利用电导检测器检测废氢氟酸中 的氢氟酸、醋酸、盐酸、硝酸、磷酸和硫酸的含量.该方法快速、准确,适用于蚀刻槽液中六氟硅酸的检测.

有机单晶电致发光器件研究进展

有机单晶半导体材料由于分子排列有序、高稳定性和高载流子迁移率等优点,成为一类具有应用潜力的光电子材料,在光电器件领域获得了广泛的应用.特别是其弥补了无定形态有机薄膜在热稳定性和载流子迁移率等方面的不足,有机单晶在有机电致发光器件(OLED)方面展现了潜在的应用前景.有机单晶OLED器件从最初的点发光到成功实现了面发光,器件性能不断提升.本文聚焦有机单晶OLED,系统总结了材料和器件制备工艺以及器件性能优化等方面的研究进展,同时讨论了有机单晶OLED性能进一步提升所面临的瓶颈难题和可行的解决方案.

二维有机单晶p-n结用于双极晶体管（英文）

有机二维单晶半导体p-n结(pn-2DCOS)因其单晶性质和出色的双极性电荷传输特点,在有机逻辑电路领域具有巨大的应用潜力.然而,在p-n结中获得高度有序的单晶结构异常困难,因此关于pn-2DCOS的文献报道很少.本文基于简单滴注法和有效的二次转移技术成功得到基于C8-BTBT (p型)和TF T-CN (n型)的pn-2DCOS器件.这种具有几个分子层厚度的超薄pn-2DCOS的高性能双极场效应晶体管具有良好的平衡双极电荷传输性质,空穴迁移率高达0.43 cm^2V^-1s^-1,电子迁移率高达0.11 cm^2V^-1s^-1.这项工作为研究有机p-n结的固有特性提供了有效方法,并可为实现高性能有机互补电路提供借鉴.

石墨烯能大幅降低蓝光LED成本 IBM已投资30亿美元

世界上几乎所有的半导体技术研究机构都在尝试制造单层石墨烯(graphene),并将其视为优于硅的新一代IC材料;不过目前IBM的研究人员却发现石墨烯材料的另一种优势,能大幅降低采用氮化镓(Ga N)制造的蓝光LED成本。由于IBM公司Kim的实验室制作的Ga N薄膜是成功重复利用Si C晶圆片上的石墨烯长成,这是可利用石墨烯大幅降低半导体组件制造成本的全新方式,也为在石墨烯上生长高质量单晶半导体元件提供了一个通用准则。

中国兴建世界最大的SiC基地

位于中国西北的甘肃省永登县开始规划兴建世界最大的碳化硅(SiC)基地,计划年产量约130,000吨。由兰州贺桥(音译)硅有限公司提供资金的这项二期碳化硅工程项目不久将在永登县启动。该公司已于最近与县政府签署了一份协议。这项新的工程项目最初SiC年产量为80,000吨。上述公司已于1989年完成了一期碳化硅工程,年产量为50,000吨。