退火温度对纳米PtSi/Si异质结形成的影响

采用XPS、XRD、AFM测试技术 ,研究退火温度对PtSi/Si异质结薄膜硅化物形成、分布及硅化物薄膜表面形貌的影响。测试结果表明 ,低温退火 ,薄膜中相分布顺序为Pt→Pt2 Si→PtSi→Si;高温退火 ,相分布顺序为Pt→Pt2 Si +PtSi→PtSi→Si或Pt +Pt2 Si+PtSi→PtSi→Si。退火温度高 ,薄膜中晶粒尺寸大 。

非掺杂型Si/SiGe异质结外延与表征

以自旋为编码单元的硅基半导体量子计算与传统微电子工艺兼容,易拓展且可以同位素纯化提高退相干时间,因而备受关注.本研究工作通过分子束外延生长了高质量非掺杂型Si/SiGe异质结并测试了二维电子气迁移率.球差电镜观察到原子级尖锐界面,原子力显微镜表征显示其表面均方根粗糙度仅为0.44 nm,低温下迁移率达到20.21×10^(4)cm^(2)·V^(–1)·s^(–1).不同栅压下载流子浓度和迁移率的幂指数为1.026,材料丁格比值在7—12之间,表明载流子主要受到背景杂质散射和半导体/氧化物的界面散射.

β-FeSi_2/Si异质结的制备及性质研究

采用直流磁控溅射和真空退火方法制备β-FeSi2/Si异质结,首先在n型Si(100)衬底上沉积Fe膜,经真空退火形成β-FeSi2/Si异质结,Fe膜厚度约238nm,退火后形成的β-FeSi2薄膜厚度约为720nm。利用XRD、SEM和红外光谱仪分别研究了β-FeSi2薄膜的晶体结构、表面形貌和光学性质。霍尔效应结果表明,制备的β-FeSi2薄膜为n型导电,载流子浓度为9.51×1015cm-3,电子迁移率为380cm2/(V.s)。

GaAs/Si/AlAs异质结不同生长温度Si夹层分布的CV实验研究

用MBE生长设备制备了GaAs/Si/AlAs异质结 ,通过CV法研究了异质结的带阶和GaAs层在不同温度下生长对 0 .5分子层Si夹层的影响 。

新型SiGe/Si异质结开关功率二极管的特性分析及优化设计

将SiGe技术应用于功率半导体器件的特性改进 ,提出了新型SiGe/Si异质结p i n开关功率二极管结构 ,在分析器件结构机理的基础上 ,用Medici模拟了该器件的特性并进行了优化设计 .结果表明 ,该功率二极管具有低的正向压降 ,较少的存贮电荷 ,其性能远远超过Si的同类型结构 .这种性能的改进无需采用少子寿命控制技术 ,因而很容易集成于功率IC中 .

SiGe／Si异质结光电器件

SiGe／Si异质结光电器件及其光电集成(OEIC)是硅基光电研究的一个非常引人注目的领域。综述了SiGe／Si异质结材料的基本性质,SiGe／Si异质结光电器件的结构、性能、应用及其光电集成。重点介绍了SiGe／Si光电探测器及其与其他相关器件的集成。

Si(100)衬底上n-3C-SiC/p-Si异质结构研究

利用LPCVD方法在Si(100)衬底上获得了3C SiC外延膜,扫描电子显微镜(SEM)研究表明3C SiC/p Si界面平整、光滑,无明显的坑洞形成。研究了以In和Al为接触电极的3C SiC/p Si异质结的I V,C V特性及I V特性的温度依赖关系,比较了In电极的3C SiC/p Si异质结构和以SiGe作为缓冲层的3C SiC/SiGe/p Si异质结构的I V特性,实验发现引入SiGe缓冲层后,器件的反向击穿电压由40V提高到70V以上。室温下Al电极3C SiC/p Si二极管的最大反向击穿电压接近100V,品质因子为1 95。

多发射极Si/SiGe异质结晶体管

在硅衬底上外延生长一层Si_(1-x)Ge_x合金材料,它的带隙随组分x的增加而变窄,如果用Si_(1-x)Ge_x窄带材料作晶体管基区,利用硅作为集电极和发射极构成双极晶体管,就可以很容易实现器件的高频、高速、大功率。设计了一种以Si/Si_(1-x)Ge_x/Si为纵向结构,梳状10指发射区为横向结构的异质结晶体管,利用双台面工艺方法制造出具有如下参数的器件:电流增益β=26、V_(CB)=7V、I_(CM)≥180mA、f_T≤ 2GHz,实现了高频大功率,充分显示出Si/Si_(1-x)Ge_x材料的优越性。

GaAs／Si／AlAs异质结的DLTS实验研究

利用深能级瞬态谱(DLTS)技术研究了Si夹层和GaAs层不同生长温度对GaAs／AlAs异质结晶体 品质的影响。发现Si夹层的引入并没有引起明显深能级缺陷,而不同温度下生长的GaAs／Si／AlAs异质结随着 温度的降低,深能级缺陷明显增加,并进行了分析,得到深能级是由Ga空位引起的,在600℃时生长的晶体 质量最佳。

Ge^+注入Si_(1-x)Ge_x/Si异质结的退火行为

在注入能量为100keV时,将注入剂量为5.3×1016/cm2的Ge+注入(001)SIMOX硅膜中制备Si1-xGex/Si异质结;然后,对样品进行碘钨灯快速热退火,退火温度为700~1050℃,退火时间为5~30min。对样品的(004)和(113)面X射线衍射数据进行计算和分析,得出退火温度为1000℃、退火时间为30min为最佳退火条件。在此退火条件下,假设固相外延生长为赝晶生长,90%的注入Ge+位于替代位置,若同时考虑应变弛豫,则位于替代位置的Ge+达到理论最大值的82%,共格因子为0.438。由于高剂量Ge+注入引起表面晶格损伤严重以及应变弛豫释放的位错和缺陷,因此,表面结晶质量不太理想。

MoS_2/Si异质结的接触和伏安特性的研究（英文）

单层硫化钼(MoS2)因具有直接带隙和特殊的六方晶系层状结构,而呈现优异的光学特性和电学特性。基于p-n结扩散模型推导了MoS2/Si异质结的接触特性和伏安特性,分析了不同施主掺杂浓度(n-MoS2)和受主掺杂浓度(p-Si)对能带结构和输运特性的影响。研究表明:MoS2/Si异质结的内建电势和势垒区宽度由施主、受主掺杂浓度共同决定。随着掺杂浓度的升高,内建电势VD逐渐增大,而势垒区宽度XD呈明显减小的趋势。另外,发现p-Si的受主掺杂浓度决定了MoS2/Si异质结的电流密度和反向饱和电流密度,均随着p-Si的受主掺杂浓度的增大而减小,但与n-MoS2的掺杂浓度关系不大。

Si夹层对GaAs／AlAs异质结的影响

用MBE生长了GaAs/Si/AlAs异质结及其对比样,通过深能级瞬态谱技术(DLTS)和X射线光电子谱测量(XPS)研究了Si夹层的引入对异质结的影响,研究发现Si夹层的引入不会引起明显的深能级缺陷,异质结仍保持较好的质量,但使GaAs/AlAs的带阶发生了改变。

Cu_2ZnSnS_4/Si异质结器件的制备及特性研究

利用脉冲激光沉积法在不同电阻率的n型Si(100)基片上沉积Cu2ZnSnS4薄膜,制备p-Cu2ZnSnS4/n-Si异质结。利用X射线衍射(XRD)、X射线能谱(EDS)和原子力显微镜(AFM)对Cu2ZnSnS4薄膜的结构、组分和形貌进行表征,并对器件进行Ⅰ-Ⅴ测试,讨论不同电阻率的Si对异质结器件光电特性的影响。结果表明,器件有良好的整流特性,Si电阻率大的器件光电响应比较好,而Si电阻率小的器件光伏效应比较明显。

Mg2Si／Si异质结的制备

采用射频磁控溅射和低真空退火方法制备Mg2Si／Si异质结，首先在n型Si（111）衬底上沉积Mg膜，经低真空退火形成Mg2Si／Si异质结，Mg膜厚度约为484nm，退火后形成的Mg2Si薄膜厚度约400nto，利用xRD和sEM分别研究了Mg2Si薄膜的晶体结构和表面形貌，霍尔效应结果表明，制备的Mg2Si薄膜呈现n型导电特性。

SiGe/Si异质pn结的反向C-V特性研究

对SiGe/Si异质pn结的反向C-V特性从理论和实验上进行了研究,建立了SiGe/Si异质pn结的反向C-V特性灰色系统GM(1,1)模型,模型与实验数据符合良好,精确度较高.

(p)nc-Si∶H/(n)c-Si异质结变容二极管

采用等离子体增强化学气相沉积技术和电子束蒸发技术制备了一种新型的线性缓变异质结变容二极管———Au/Cr合金(电极)/multi-layer(p)nc-Si∶H/(n)c-Si/(电极)Au/Ge合金结构.I V,C V,C f以及DLTS的测试结果表明:其电容变化系数远大于单晶硅线性缓变异质结的电容变化系数,正向导电机制符合隧穿辅助辐射复合模型,这是nc-Si∶H层中nc-Si晶粒的量子效应所致;反向电流主要由异质结中空间电荷区的产生电流决定,且反向漏电流小,反向击穿电压高,表现出较好的整流特性.

GaAs/Si/AlAs异质结的带阶和GaAs生长温度的影响

用分子束外延 (MBE)设备制备了 Ga As/ Al As和 Ga As/ Si/ Al As异质结 ,通过 XPS分别研究了异质结界面处 Si层厚度为 0 .5 ML 和 1ML 对异质结带阶的调节 ,得到最大调节量为 0 .2 e V;通过 C- V法研究了异质结的Ga As层在不同温度下生长对 0 .5 ML Si夹层的影响 ,得到 Si夹层的空间分布随 Ga As层生长温度的升高而扩散增强的温度效应 ,通过深能级瞬态谱 (DL TS)研究了在上述不同温度下生长的 Ga As层的晶体质量 .

SiGe/SiHBT异质界面与pn结界面的相对位移的影响

从模拟和实验两方面研究了SiGe/SiHBT发射结中pn结界面和SiGe/Si界面的相对位置对器件的电流增益和频率特性的影响 .发现两界面偏离时器件性能会变差 .尤其是当pn结位于SiGe/Si界面之前仅几十 就足以产生相当高的电子寄生势垒 ,严重恶化器件的性能 .据此分析了基区B杂质的偏析和外扩对器件的影响以及SiGe/Si隔离层的作用 .

用HREM研究MBE生长GaAs/Si异质结的微孪晶

由于可以把Si集成电路和GaAs光电子器件集成在一块电路上的广阔应用前景,而使人们对si上异质外延GaAs产生了浓厚的兴趣,但si和GaAs的晶格常数和热膨胀系数失配,GaAs/Si产生高的位错密度和微孪晶,由于这个原因,很难获得高质量的外延层及用这种材料生产优质的光电子器件,为了减少缺陷,研究缺陷的性质及其成因是很有意义的。已有很多人对GaAs/Si的微孪晶进行了研究,如吴小京等做出了微孪晶的结构模型,谢强华等观察到微孪晶的不对称分布。