离子注入SOI薄膜材料的制备及性能

ＳＯＩ－ＣＭＯＳ电路具有高速度、低功耗、抗辐照等优点。用氧、氮离子注入硅中，得到性能良好的ＳＩＭＯＸ和ＳＩＭＮＩ薄膜材料。用扩展电阻、霍耳效应和深能级瞬态谱等多种方法研究了 ＳＯＩ材料表面界面的电学性能。并对各种方法进行了讨论。结果显示；用分步注入和分步退火制备的ＳＯＩ材料大大地改善了材料的电学性能。

95keV(N_2^+,N^+)注入Si制备SOI材料的研究

本文研究了用无质量分析的离子注入机进行95keV(N2^+,N^+)注入、高温退火和薄层外延获得的SOI(Silicon on Insulator)材料的结构与电学性质。结果表明,离子注入剂量是影响Si_3N_4埋层形成和上层硅质量的关键。

氮离子注入形成SOI结构的外延研究

用大束流(50μA/cm^2)、高剂量(1.8×10^(18)/cm^2)的190keV N^+注入Si〈100〉中,然后在SiO_2覆盖保护下于1220℃退火二小时形成SOI结构.为了增加SOI材料上层单晶Si的厚度以应用于器件制作,将退火得到的SOI样品经化学处理后作外延生长.外延后获得的SOI材料,上层单晶Si厚度为0.8-1.0μm;Si_3N_4埋层的厚度为2800A;上、下Si-Si_3N_4界面陡峭.测试分析结果表明,利用N^+注入与气相外延生长能获得质量好的SOI材料.

基片温度对氧离子注入硅形成SOI材料的影响

系统地研究了氧离子注入时基片的温度对形成硅－绝缘体（ＳＯＩ）材料的影响．研究结果表明：在氧离子注入时基片温度为 ５５０℃，注入能量为 １５０ ｋｅＶ，注入剂量为 １．８× １０１８ｉｏｎｓ／ｃｍ２的条件下，能够形成质量良好的ＳＯＩ材料．

金属表面改性——离子注入技术的发展与应用

系统介绍了金属表面改性用离子注入的机理和特点。剖析了温度、注入剂量、离子种类等影响因子对改性层效果的影响,综述了该技术在提高强度和硬度、改善磨损性能、降低摩擦系数等方面的用途,展示了离子注入技术的开发方向和应用前景。

高分子基自润滑材料的研究进展

综述了聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚醚醚酮等几种高聚物的物理机械性能及摩擦磨损特点。详细介绍了高分子基自润滑复合材料发展历史及概况。指出目前高分子基高性能自润滑材料的制备途径主要是通过聚合物与聚合物共混及添加纤维、晶须等来提高基体的机械强度;通过添加各类固体自润滑剂来提高摩擦性能;并通过电子辐射处理及等离子表面改性和离子注入等手段进行改性处理,有效提高其综合性能。高分子基自润滑材料可取代传统金属材料,成为全新的一类耐摩擦磨损材料。

退火气氛对SIMOX材料Si／SiO_2界面特性的影响

利用ＴＥＭ、ＡＥＳ、ＸＰＳ技术分析研究了不同退火气氛对ＳＩＭＯＸ材料的影响．结果表明，在注入能量和剂量以及退火温度和时间都相同的条件下，在Ａｒ＋０．５％Ｏ２中退火，可以获得光滑平整的Ｓｉ／ＳｉＯ２界面，而在纯Ｎ２气氛中退火，Ｓｉ／ＳｉＯ２界面极不平整，且界面附近晶体质量较差．本文分析了造成这种结果的原因．

表面处理对Ti-6-22-22合金高温疲劳寿命的影响

采用喷丸和离子注入对Ti-6-22-22合金机械加工样品进行表面处理,研究表面处理对Ti-6-22-22合金室温和高温疲劳寿命的影响。结果表明,喷丸和离子注入对材料疲劳S-N曲线的影响与实验温度有关。喷丸和离子注入对Ti-6-22-22合金的室温疲劳强度影响较小,400℃时的疲劳强度明显提高。SEM断口分析显示,400℃长寿命疲劳后的表面处理样品裂纹在亚表面萌生。

硼离子注入对SiC-C/SiC复合材料抗氧化性影响

通过等离子体源离子注入法(PSII),对带有SiC涂层的C纤维增强SiC基(SiCC/SiC)复合材料进行硼离子注入,研究了硼离子注入对样品抗氧化性能的影响。通过俄歇电子能谱检测分析了样品成份的深度分布。在空气中1300℃的高温条件下进行了氧化实验。通过XRD和扫描电镜分别对样品的化学组成和表面形貌进行了表征,对样品的力学性能进行了测试。结果表明,对SiCC/SiC复合材料注入硼有助于提高其抗氧化性能。经过离子注入试样的弯曲性能与未经离子注入试样相比变化很小。

离子束合成SIMOX技术的进展

综述了离子束科学技术领域新的重要进展──从作为半导体掺杂手段的低剂量（１０１１～１０１６／ｃｍ２）离子注入到高剂量（１０１７～１０１８／ｃｍ２）离子注入合成新材料的离子束合成技术。讨论了高剂量注入的物理效应，介绍了利用高剂量氧注入硅合成ＳＩＭＯＸ材料的物理过程以及ＳＩＭＯＸ技术的多种应用。提出了提高ＳＩＭＯＸ材料性能的各种途径。

LC-14型强流氧注入机注入均匀性的背散射分析报告

报道了应用双指数函数对大注量氧注入硅的背散射谱进行拟合 ,成功地分离出注入的氧峰 .数据处理结果表明 ,氧注量的均匀性以标准偏差表示为 7.8% ,基本上达到了设计要求 .计算了注氧层和表面硅层的厚度 ,并且还对注量进行了校正 .

SIMOX技术的研究进展

注氧隔离的ＳＩＭＯＸ技术是获得ＳＯＩ材料的最先进的技术，本文讨论了ＳＩＭＯＸ技术的研究进展，比较了ＳＩＭＯＸ和ＳＩＭＮＩ两种材料的优缺点。

MULTI-LAYER STRUCTURES AND OPTICAL PROPERTIES OF SIMNI AND SIMOX MATERIALS

The formation process and multi-layer structures of silicon-on-insulator (SOI) materialsformed by high-dose N^+ and O^+ implantation and high-temperature annealing have been inves-tigated. Infrared (IR) absorption and reflection spectra have been measured for SOI struc-tures. From detailed theoretical analysis and computer simulation of the IR reflection interfer-ence spectra, refractive index profiles of SOI structures were obtained. It has been provedthat the high-quality SOI materials could be produced with ion beam techniques. The resultsof this study also indicate that the IR absorption and reflection spectroscopic measurementare nondestructive and effective methods to examine the quality of SOI materials.