用化学镀改善多孔硅的金半接触质量

多孔硅是一种具有优良光吸收特性的表面微结构材料,在光电探测器和太阳能光伏电池领域具有良好的应用前景。为了改善金属/多孔硅电接触质量,通过电化学腐蚀制备多孔硅,对比研究了化学镀与物理气相沉积(热蒸发、磁控溅射)工艺制备出的金属电极界面结构,测试了相应I-V特性,并讨论了快速退火对金半接触质量的影响。研究结果表明,用化学镀工艺在多孔硅表面制备金属电极,经快速退火处理后,能得到较低比接触电阻(10-1Ω·cm2)的欧姆电接触。

退火对不同金属薄膜上的BN/MoS_(2)异质结构形貌、结构和电性能的影响

以过渡金属硫化物、氮化硼等二维层状材料为基础,研究了一种简单可靠的集成电路制造方法。在这项工作中,采用射频磁控溅射在室温下逐层制备了M/BN/MoS_(2)(M=Al、Ti、Mo和Ag)纳米薄膜,其中BN/MoS_(2)为未发生化学反应的异质结构,然后在500℃进行退火。结果表明:所制备的金属(Al、Ti、Mo和Ag)、BN和MoS_(2)薄膜均匀连续,特别是BN/MoS_(2)异质结构界面清晰、结合紧密。退火后,顶层MoS_(2)薄膜颗粒大小、粗糙度和结晶性显著提高,且杂质减少甚至消失,其中Ag/BN膜基底上MoS_(2)薄膜结晶性最好,且出现了较大的片层状形态。电性能测试显示金属/BN和BN/MoS_(2)异质结构界面的肖特基势垒使得样品的I-V特性曲线呈明显的非线性。Ti基由于退火后氧化,电阻率最大,Mo基功函数最大,电阻率其次,Ag基功函数相对较低所以电阻率较低,而Al则由于低的功函数、结构匹配及载流子浓度等因素导致其电阻率最低。

Se超薄层钝化Si(100)表面与金属Al、Pt的接触特性

采用超高真空气相沉积系统外延硒(Se)超薄层钝化Si(100)表面,研究其与金属铝(Al)、铂(Pt)的接触特性。对于Al与Se钝化后的Si接触样品,其肖特基势垒高度(SBH)值为0.2 e V,相比于HF处理的样品,SBH降低了一半;随着退火温度从200℃升至500℃,SBH值逐渐升高至HF处理的样品的SBH值。而对Pt与Se钝化的Si接触样品,未退火时电流电压特性基本与HF处理的样品一致,然而快速热退火后,Se钝化的样品基本保持不变,而HF处理的样品反向偏置电流迅速增大。通过拟合金半接触SBH与金属功函数的关系,得到线性关系的斜率为S=0.41,说明硒超薄层可以降低Si(100)表面与金属接触费米钉扎效应。

95%Ar+5%H_(2)气氛中退火对M/MoS_(2)(M=Ti、Al、Mo和Ag)薄膜形貌、结构和电学性能的影响

采用射频(RF)磁控溅射在硅基片上连续逐层沉积制备了M/MoS_(2)(M=Ti、Al、Mo和Ag)纳米薄膜,随后对其在95%Ar+5%H_(2)混合气氛中进行了500℃的退火处理。采用原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)和两探针等研究了退火处理及不同金属膜基底对MoS_(2)薄膜表面形貌、结构和金半接触电性能的影响。结果表明:所制备的纳米膜均匀且连续,界面紧密且清洁;95%Ar+5%H_(2)混合气氛中退火处理能强烈影响顶部MoS_(2)层的形貌并可有效去除MoS_(2)中的杂质氧,改善其结晶性、稳定性和结构完整性;拉曼光谱结果显示在4种金属基底上的MoS_(2)薄膜均为块状结构,其中Ag和Mo基底上的MoS_(2)薄膜结晶性相对较好,Ag基底上MoS_(2)薄膜出现了呈片层与颗粒的混合形态;对比实验数据和综合性能得出Mo作为MoS_(2)的组成元素,与MoS_(2)金半接触电阻最低更适合作为MoS_(2)基电子器件的电极材料。

p型CdZnTe晶体(111)B面的Au/Zn复合电极的制备和研究

通过对p型CdZnTe(111)面的结构分析,用真空蒸发法在p型CdZnTe晶体(111)面制备出Au/Zn复合电极,运用金相显微镜、AFM测试、SEM剖面观察、EDS成分分析、I-V特性测试及势垒高度计算等多种手段研究了Au/Zn复合电极对金属和半导体接触性能的影响。结果表明,在P型CdZnTe(111)A面蒸镀Au电极,在B面蒸镀Au/Zn复合电极时获得的势垒高度最低,有效减小了富Te面对金半接触的影响。Au/Zn复合电极能获得比Au电极更理想的接触性能。

热电子注入效率影响因素的仿真研究

以Fowler理论模型为基础,通过将热电子注入过程分为热电子的产生、传输和发射3个部分进行量化分析,仿真计算了入射光子能量、贵金属纳米颗粒尺寸、以及肖特基势垒高度3个因素对热电子注入效率的影响。仿真结果表明,入射光子能量和热电子注入效率之间存在正相关关系、半径为5 nm左右的贵金属纳米颗粒具有最佳的热电子注入效率、热电子注入效率随着肖特基势垒高度的升高而逐渐降低。仿真结果加深了热电子注入物理过程的理解,为等离子光催化剂和光电器件的设计提供了理论指导。

低温CMOS－器件物理和互连特性

本文概述低温ＣＭＯＳ的器件物理及其中的互连特性。详细分析了ＭＯＳ结构中载流的冻析效应，低温迁移率和漂移速度，并讨论了ＭＯＳ器件的低温阈值特性。对低温下多晶硅和ＴｉＳｉ２等互连以及金一半欧姆接触特性，也作了扼要讨论。本文的结果和结论对于优化低温ＣＭＯＳ结构和器件参数具有一定的参考价值。

Au-CZT与Au/Cr-CZT接触性能比较

本文通过附着力测试,应力模拟和IV特性及多道能谱分析对Au-CZT与Au/Cr-CZT接触进行研究。结果表明采用Au/Cr复合电极可提高电极附着强度和热稳定性。在老化实验中,Au-CZT界面附着力下降了61.98%,而Au/Cr-CZT仅降低28%。Au/Cr电极器件的漏电流较低,241Am射线下能谱响应更佳。分析其原因可能是Au与CZT间的Cr层降低了接触层内的热应力,合金化过程促进了金-半界面的互扩散,使Au和CZT更易形成欧姆接触,综合考虑Au/Cr复合电极能获得比Au电极更理想的接触性能。