MeV级Si^＋高温注入GaAs的晶格损伤积累与注入剂量的关系

用卢瑟福背散射／沟道技术研究了１ＭｅＶＳｉ＋加温注入ＧａＡｓ所造成的晶格损伤积累与注入剂量的关系．观察到三个不同的损伤剂量区：在５×１０１４─２×１０１５ｉｏｎｓ／ｃｍ２的低剂量区内，晶格损伤轻微并且几乎与注入剂量无关；在２×１０１５─１×１０１６ｉｏｎｓ／ｃｍ２的中等剂量区域内，在几乎无损伤的表面区域以下形成损伤埋层，晶格损伤积累随注入剂量的增加而迅速增加；在高于１×１０１６ｉｏｎｓ／ｃｍ２的高剂量区域内，晶格损伤积累随注入剂量的增加而缓慢增加．从级联碰撞和空位扩散迁移的角度分析了相关的物理过程．

高能硅离子注入GaAs的晶格损伤研究

用卢瑟福背散射／沟道技术研究了１ＭｅＶＳｉ￣＋在３５０℃高温和室温下以不同剂量注入ＧａＡｓ后的晶格损伤。在衬底加温注入下，观察到ＣａＡｓ中存在一个动态退火速率与缺陷产生速率相互平衡的剂量范围以及两种速率失去平衡时的临界剂量。用级联碰撞理论分析了所观察到的实验结果。

Al_（0．3）Ga_（0．7）As／GaAs超晶格在高能高温注入下的晶格损伤

用卢瑟福背散射／沟道技术研究了ＩＭｅＶＳｉ￣＋衬底加温注入Ａｌ_（０．３）Ｇａ_（０．７）Ａｓ／ＧａＡｓ超晶格和作为比较的ＧａＡｓ晶体后晶格的损伤积累与注入剂量的关系。实验结果表明，在注入剂量比较小的情况下，两种晶体都只有很轻微的损伤；动态退火过程的存在抑制了晶格损伤的积累。但在较高的注入剂量下，在几乎无损伤的表面下两种晶体中都形成了损伤埋层，且ＧａＡｓ中损伤峰处的损伤程度和损伤峰的宽度都大于Ａｌ_（０．３）Ｇａ_（０．７）Ａｓ／ＧａＡｓ超晶格中的情形，根据级联碰撞理论分析了晶体中的损伤积累过程，并从化学键相对强度差异的角度定性地解释了ＧａＡｓ和Ａｌ_（０．３）Ｇａ_（０．７）Ａｓ／ＧａＡｓ超晶格实验结果的不同。

350keV Yb~＋注入Si（100）的射程分布和晶格损伤研究

用３５０ｋｅＶＹｂ~＋在室温下注入了单晶硅，并用卢瑟福背散射／沟道技术测量了注入离子在硅中的射程分布谱和晶格损伤谱。用表面能量近似和平均能量近似从背散射谱上计算了射程深度和射程分布的标准偏差。实验和计算结果表明，大部分注入离子都处于非替位位置。表面能量近似方法已能给出相当理想的计算精度，它与更精确的平均能量近似所得出的结果相差甚微。晶体与非晶体界面附近的损伤并由Ｙｂ~＋直接产生，它是一种次级级联碰撞效应。

离子注入Al_xGa_（1－x）As／GaAs和GaAs中的晶格损伤与相对化学

用卢瑟福背散射／沟道（ＲＢＳ／Ｃ）技术研究了１ＭｅＶＳｉ＋注入超晶格Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ／ＧａＡｓ和晶体ＧａＡｓ中引起的晶格损伤．结果表明，在５×１０１４－５×１０１６离子／ｃｍ２注入剂量范围内，Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ／ＧａＡｓ中的损伤程度总小于ＧａＡｓ中对应条件下的结果，但这种差异随注入剂量和衬底温度的提高而减小．室温注入造成的晶格损伤程度均较衬底加温３５０℃注入造成的结果更为严重．基于对模拟ＡｌｘＧａ（１－ｘ）Ａｓ／ＧａＡｓ和ＧａＡｓ的一组原子簇的分子轨道计算，用相对化学键强度为ＡｌｘＧａ（１－ｘ）Ａｓ／ＧａＡｓ和ＧａＡｓ中这种辐照损伤的程度和空间分布，提供了一种新的理解．

高能磷离子注入硅晶格的损伤初探

对高能磷离子注入硅、低剂量迭加注入硅，高能低能双注入硅中引起的晶格损伤、二次缺陷形成及退火效应进行了初步探讨。

天然与人工辐射绿色钻石中晶格辐射损伤的差异性及其光谱学表征

基于绿色金刚石的人工辐射实验研究结果,针对近年来面市的天然与人工辐射绿色钻石在检测过程中面临的难点问题,采用激光拉曼光谱仪、紫外-可见光谱仪、光致发光谱仪、红外光谱仪等光谱学测试方法,拟就天然与人工辐射绿色金刚石样品的宝石学和光谱学特征进行测试与分析。结果表明,以吸附态形式附着在金刚石表面的次生铀矿物为天然辐射源,由其^(238) U同位素链上原子核自发衰变过程中释放出α射线是导致金刚石表面绿色辐射斑点或绿色薄壳形成的主要缘由。金刚石表面绿色辐射斑点由外向内随着晶格辐射损伤程度的增强,其蜕晶化程度依次递增直至趋于非晶态。与此相对应,由其表面绿色辐射斑点内晶格振动导致的1332 cm^(-1)附近拉曼峰强度自外向内依次递减,直至湮灭。反之,1625 cm^(-1)附近拉曼峰强度及其半高宽值自外向内依次递增。鉴于天然与人工辐射源产生的放射性强度与辐射剂量的差异性,故在金刚石中诱生的GR1心浓度及与之对应的光谱学特征亦有所不同。依据绿色钻石中GR1心(741nm)PL峰的分裂程度和半高宽,UV-Vis光谱中GR1心的ZPL、声子伴线(边带)和电子-声子耦合谱带的组合特征,并配合由H1a、H1b、H1c心振动导致的1450、4936、5165 cm^(-1)附近特征红外吸收峰等综合检测参数有助于区分天然与人工辐射处理绿色钻石。

6H-SiC单晶的中子辐照损伤及其退火特性研究

用剂量为1.72×1019 n/cm2和1.67×1020 n/cm2的中子对掺氮6H-SiC单晶进行辐照,利用紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱等方法研究了辐照引起的晶格损伤及随退火温度的回复过程。结果表明:中子辐照产生的大量缺陷使SiC的光吸收明显增加;光学带隙能随辐照剂量的增加而降低,这与禁带中引入的局域态缺陷能级有关。光吸收边出现强烈的连续吸收可能归因于辐照产生的不同类型缺陷簇或局部非晶区域的光散射。对两个剂量辐照的样品进行室温到1600℃的等时退火,发现两个剂量辐照产生的晶格损伤所需的退火回复温度不同,但退火回复过程都呈现出以800℃为转折点的两个相同阶段。

宇宙射线对地表矿物晶格及地质作用的影响

参考人们对月质学的研究成果 ,从理论和实验两个方面研究了宇宙射线对地表矿物晶格的损伤大小及其对地质作用的影响程度 .提出了宇宙射线的作用是地质作用研究中不可忽视的因素 .

BF^＋2注入硅的损伤和退火

本文用椭圆偏振光谱法研究了低温（７７Ｋ）、中等能量（１４７ｋｅＶ）、剂量分别为３×１０１３及４×１０１３ｉｏｎｓ／ｃｍ２的ＢＦ２＋分子离子注人Ｓｉ的损伤及退火效应．根据样品椭圆偏振参数与Ｃ－Ｓｉ的比较确定退火后晶格恢复的程度．结果表明，椭偏测量是研究分子离子注入Ｓｉ的有用工具；ＢＦ注入硅样品的退火转变温度在５００℃以下；并获得在某些实验条件下的最佳退火温度和最佳退火时间。

一种评估空间环境下半导体材料损伤的模拟方法

提出了一种模拟空间环境下半导体材料晶格损伤速率的方法,计算了375 km轨道高度不同纬度空间位置的飞行器模型中硅片产生晶格损伤的速率.本方法考虑了宇宙射线的质子、正负电子、中子和γ射线成分,建立了简单的多层飞行器结构模型,并通过模拟给出了芯片上氕、氘、氚、氦、正负电子、正负π介子、γ射线及中子的损伤结果.相比给出材料中的非电离能量损失,更进一步给出了晶格损伤的产生速率,为半导体器件的可靠性评估提供了进一步的参考数据.

In^+离子注入蓝宝石(α-A1_2O_3单晶)的表面改性研究

研究了＜０００１＜和＜１２１０＞晶向蓝宝石（α－Ａｌ２Ｏ３单晶）在注入３６０ｋｅＶ．１×１０￣１６ｃｍ￣－２或１００ｋｅＶ、６×１０￣１６ｃｍ￣－２的Ｉｎ￣＋后产生的损伤、注入层的性能变化和退火行为。实验结果表明，退火过程中损伤的恢复和Ｉｎ的分布与退火气氛有关：在１００ｋｅＶ、６×１０￣１６ｃｍ￣－２的Ｉｎ￣＋注入时，注入层电阻率降低了１０个量级，大小为６．８×１０￣３·ｃｍ，表面损伤层的显微硬度提高了９２％；在３６０ｋｅＶ，１×１０￣１６ｃｍ￣－２的Ｉｎ＋注入时，其表面损伤层的显微硬度提高了４５％，在空气中不同温度下退火后，其显微硬度的变化和损伤的变化具有相同的规律。

磷灰石中α粒子核径迹退火机制的探讨

用热分析法探测固体核径迹,并在磷灰石中成功测量核径迹数,这种探测方法有广泛的应用价值。本文在实验基础上对α粒子核径迹退火机制作了探讨,提出势阱谱函数的正态分布可能是影响退火热曲线形状的主要因数,并用这种观点对观察到的热分析现象作了解释。

硫对注入YSZ单晶的金属铂在退火过程中结晶的影响

用卢瑟福背散射－沟道技术（ＲＢＳ－Ｃ）和Ｘ射线衍射技术（ＸＲＤ）研究了Ｐｔ和Ｓ注入ＹＳＺ（Ｙ２Ｏ３稳定的ＺｒＯ２）后产生的损伤和退火过程中损伤的恢复及注入Ｐｔ的晶化。ＲＢＳ－Ｃ分析表明ＹＳＺ在室温下注入存在较强自退火效应；ＸＲＤ分析结果示出硫对铂的晶化产生很大影响。

高剂量铂和钇离子注入Al_2O_3单晶的表面改性

研究了＜0001＞和＜1210＞晶向α－Al2O3单晶在高剂量的Y、Pt离子注入后产生的损伤，注入层的性能变化和退火行为。实验结果表明，在室温，171keV、1×1017／cm2Y离子注入的＜1210＞α－Al2O3单晶的表面层约有139nm厚被无定形化。而158keV、9×1017／cm2Pt离子注入的＜0001＞α-Al2O3单晶的表面层不产生无定形，且实际离子注入进衬底的剂量只有2．65×1016／cm2，绝大部分在注入过程中被溅射掉。注入后其表面层的硬度提高了大约50％。表面层的电阻率降低了12个数量级。在空气中退火后形成了随机取向的纳米量级大小的Pt微晶，表面层的硬度也有所降低，但仍稍高于未注入的单晶硬度。

n型单晶硅太阳电池中硼离子注入发射极特性研究

离子注入以其掺杂均匀可控、便于图形化掺杂及简化太阳电池生产工艺的特点在光伏界引起广泛的关注,但同时也存在着注入缺陷难以消除的缺点。该文通过对硼注入发射极退火特性进行研究,发现样品的J0e(发射极饱和电流)、少子寿命teff、ImpVoc(理论开路电压)均随退火温度的升高得到显著改善。为进一步研究其机理,采用椭圆偏振光光谱对晶格损伤进行表征,并借助TCAD软件模拟分析注入后热处理所产生的硼硅团簇(BIC)等缺陷状态,从损伤修复和杂质激活两方面对硼(B)注入发射极J0e随退火温度变化的机制做出解释。

半导体光学材料及制备

TN304 95032039聚合物膜中CaS超微粒的制备及光物理性质研究=Preparation of CdS super—particles i～poly-mer films and study on their optical and phys-ical property[刊,中]/周晓文,李学萍,林原.肖绪瑞(中科院感光化学研究所)∥半导体学报.—1994。

离子注入对图像传感器两种白色像素的影响

白色像素(WP)是CMOS图像传感器(CIS)的关键参数指标,而光电二极管的离子注入是影响白色像素的主要因素。本文基于4-T结构N型光电二极管(NPPD)CMOS图像传感器,从光电二极管离子注入的剂量、能量和离子源种类三个方面,研究了对于两种不同白色像素的影响。首先,通过实验表明NPPD离子注入剂量是WP的主要产生因素,降低注入剂量可以同时减少两种WP的数量。其次,研究了NPPD离子注入能量对WP的降低作用,较低的注入能量同时减少了两种WP数量。第三,离子源种类也被研究用以改善WP,实验表明砷离子注入较磷离子注入主要减少了peak2区域的WP数量。