SiCl_4-H_2为气源低温制备多晶硅薄膜

以SiCl4 H2 为气源 ,用等离子体化学气相沉积技术 ,在衬底温度仅为 2 0 0℃时能获得多晶硅薄膜。最大晶粒达 1.5 μm ,结晶度在 90 %以上。薄膜中不含Cl、H、C、N、O等杂质 ,暗电导率高达 10 -4Ω-1·cm-1,光照稳定性好。对氯元素在低温成膜中的作用进行初步讨论。

SiCl_4氢化转化为SiHCl_3过程的热力学

应用有关热力学数据研究了与多晶硅主要生产工艺即西门子法相关的"Si-Cl-H"三元系的复杂化学反应,研究SiCl4氢化转化为SiHCl3过程中可能发生的15个反应,给出15个反应的ΔG mΘ—T图;并确定5个独立的反应,给出这5个独立反应的K pΘ—T图;高温时主反应(1)的K pΘ增长较慢,而反应(2)和(5)的K pΘ快速增大,1 373 K时,主反应(1)的K pΘ较小,为0.157 1。进一步研究温度、压强和进料配比n H 2/nSiCl4对SiCl4氢化率的影响,并绘制出SiCl4氢化率随这些因素的变化曲线。结果表明:当压强和进料配比一定时,SiCl4的氢化率随温度的升高先增加后降低;增大压强或增加进料配比n H 2/nSiCl4都会提高SiCl4的氢化率;SiCl4氢化转化为SiHCl3过程的最佳操作条件为温度为1 000℃,压强为0.3 MPa,进料配比n H 2/nSiCl4为4,在此条件下,SiCl4的氢化率为25.78%。

基于SICL和SIW的模式复合双工器

本文提出了一种采用基片集成同轴线(SICL)和基片集成波导(SIW)的双频段、高隔离的模式复合双工器。该双工器采用双层PCB结构,结合SICL和SIW的优点,根据不同频率支持TEM模或TE10模传输,以实现双端口在低频和高频的高隔离度性能。通过仿真验证,双工器在低频段(≤25GHz)以及高频段(30-43GHz)的插入损耗均小于1dB,在各工作频段两端口之间的隔离度均达到37dB以上,为微波毫米波频率下工作的天线和器件提供应用价值。

西门子体系中SiHCl3和SiCl4的热力学行为

在选取与实际生产相近的温度、氢气配比(H2与SiHCl3的初始比例)和压力的基础上,计算西门子体系中硅源气体SiHCl3的剩余量与副产物SiCl4的生成量,分别绘制二者随所选条件的变化图,并利用这些热力学图,分析温度、氢气配比及压力对西门子法生产多晶硅反应体系中SiHCl3和SiCl4热力学行为影响的规律。结果表明:当压力、氢气配比一定时,SiHCl3的剩余量与温度呈反比,SiCl4的生成量则是先随温度的升高而增加,后又变小;当温度和压力一定时,增大氢气配比SiCl4生成量减少,只有在氢气配比大于5以后SiHCl3的剩余量才与它呈反比关系;当温度和氢气配比一定时,随着压力的降低,SiHCl3的剩余量减少,SiCl4则呈先增加再减少的变化趋势。

以SiHCl_3和SiCl_4的混合物为原料制备多晶硅热力学

根据相关热力学数据,首先计算并拟合得到Si-Cl-H三元系中气相Cl与H原子的摩尔比(nCl/nH)与反应达到平衡时的气相Si与Cl原子的摩尔比(nSi/nCl)Eq的关系。为了得到合理的SiCl4(STC)和SiHCl3(TCS)的进料配比,详细分析TCS与STC的3种配比(nTCS/nSTC分别为1/4、1和4)时温度、压强以及进料配比对Si沉积率的影响。结果表明:以STC和TCS的混合物为原料时,最佳温度为1400K,压强为0.1MPa。为了保证硅产率达到可工业化生产的35%以上,当原料摩尔比(nTCS/nSTC)为1/4时,原料中nCl/nH为0.055;当原料摩尔比(nTCS/nSTC)为1时,原料中nCl/nH比为0.07;当原料摩尔比(nTCS/nSTC)为4时,原料中nCl/nH为0.09。随着硅原料中TCS所占比例的增大,在较高的nCl/nH下,就可以得到较高的硅产率。最后分析得到:当选定原料配比时,要得到合理的硅产率,所需要控制nCl/nH的范围;当进料中nCl/nH一定时,要得到合理的硅产率,需选择原料配比的理想范围。

以SiCl_4为源气体用PECVD技术低温快速生长多晶硅薄膜

报道了以SiCl4和H2为气源,用等离子体增强化学气相沉积技术,在小于300℃的低温下快速生长多晶硅薄膜。实验发现,生长速率强烈依赖于放电功率、H2/SiCl4流量比和衬底温度,而薄膜的晶化度只依赖于放电功率和H2/SiCl4流量比,与衬底温度的关系不大。通过控制和选择工艺条件,我们获得了生长速率高达0.35nm/s,晶化度高于75%的多晶硅薄膜。薄膜的暗电导率和光电导率分别达到10-4S-1·cm-1和10-3S-1·cm-1。

用SiCl_4/O_2-PECVD技术低温沉积Si基厚SiO_2薄膜

选取不含 H2 的 Si Cl4 / O2 混合气体作为反应源气体 ,并利用普通的 PECVD技术来实现低温沉积 Si基微米厚度的 Si O2 薄膜 ,测试并分析薄膜的红外吸收谱以及工艺参数对沉积过程的影响。

基于SiCl_4/SF_6的GaAs/AlAs ICP选择性干法刻蚀

报道了GaAs/AlAs的电感耦合等离子体(ICP)选择性干法刻蚀,刻蚀气体为SiCl4/SF6混合物.研究了在不同SiCl4/SF6气体配比、RF偏压电源功率和气室压力下,GaAs,AlAs的平均刻蚀速率与二者的选择比.合适的SiCl4/SF6气体比例(15/5sccm),低的RF偏压电源功率和高的气室压力将加强AlF3非挥发性生成物的形成,进而提高GaAs/AlAs的选择比.在SiCl4/SF6气体比例为15/5sccm,RF偏压电源功率为10W,主电源功率为500W,气室压力为2Pa时,GaAs/Al-As的选择比达1500以上.采用喇曼光谱仪对不同RF偏压电源功率和气室压力下,GaAs衬底被刻蚀面等离子体损伤进行了测试,表面形貌和被刻蚀侧壁分别采用原子力显微镜(AFM)和扫描电镜(SEM)进行观察.

SiCl_4/H_2辉光放电等离子体中电子特性的在线检测

SiCl4/H2混合气体被公认为低温沉积纳米晶以及多晶硅薄膜最具潜力的气源之一。首次利用加热可调谐Langmuir探针对等离子体增强化学气相沉积系统中的SiCl4/H2放电等离子体的电子浓度和电子平均能量进行了在线检测,并分析了电子特性随系统各参数:气体压强、射频功率及氢稀释度RH的变化规律。实验结果表明:随着气体压强的升高,电子浓度不断增大而电子平均能量不断减小;增大射频功率或减小氢稀释度RH,电子浓度和电子平均能量都相应增大。此外,并对实验结果进行了定性或半定量分析。本研究工作将有助于更好地理解SiCl4/H2放电机理,改善并优化沉积优质多晶硅薄膜的工艺参数。

预混合多重燃烧水解SiCl_4制备纳米SiO_2的形态控制研究

在制备纳米二氧化硅颗粒的中试试验中,设计了多重燃烧的火焰结构以强化和稳定反应物的微观混合,并通过改变反应温度和反应物的浓度调整纳米二氧化硅颗粒的比表面积,从而得到不同规格的产品。

一种基于SICL的混合环设计与实现

该文设计了一种基于介质集成同轴线(the substrate integated coaxial line,SICL)的L波段混合环,可用于单脉冲雷达系统。SICL具有高效率、无色散、单一工作模式的特点,是一种有重要应用的传输线形式。以SICL为传输线,设计了采用两层介质基板的混合环结构,采用导电通孔实现上下金属平面的互联;在输出端,为了便于同轴线馈电,设计了一种微带线到SICL的转接结构,采用导电通孔实现微带线和SICL内导体的垂直连接,实现了较好的阻抗匹配。基于上述工作原理,设计了一种工作于1~1.2 GHz的混合环,仿真结果表明,每个端口的电压驻波比(VSWR)约小于2,端口隔离度约大于20 dB,实现了和差功能,加工和测试结果表明了该文设计的方案的有效性。基于SICL的混合环结构具有设计简单、易于加工和良好的电磁兼容性,可在工程上应用。

Langmuir探针对以SiCl_4/H_2低温沉积多晶硅薄膜过程的在线检测

利用等离子体增强化学气相沉积技术、以SiCl_4/H_2为源气体可以低温快速沉积高质量的多晶硅薄膜。采用加热可调谐Langmuir探针技术,研究了薄膜沉积过程中参与空间气相反应的电子特性——电子能量分布函数、电子平均能量和电子密度,并系统分析了影响多晶硅薄膜沉积的各工艺参数——射频功率、反应压强、氢流量和氢稀释度对电子特性的影响,并对实验结果进行了分析和讨论。

光纤用高纯SiCl_4制备方法的研究

本文对比分析了几种光纤用高纯SiCl4的制备方法,包括精馏法、吸附-精馏法、部分水解法和光氯化法,得出光氯化法为目前为止最合适的制备光纤用高纯SiCl4的方法。

国内外光纤用SiCl_4研究进展

SiCl4作为生产光纤预制棒的基础原料,其质量好坏直接影响光纤传输的质量,必须最大限度脱除引起光纤吸收损耗的杂质。综述了光纤用SiCl4的质量标准,并应用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)技术对国内外光纤用高纯SiCl4样品进行了对比。测试结果表明,本工艺产品含氢杂质含量明显降低,同时金属离子含量也达到相关技术要求,达到光纤级别,为建立工业化光纤用高纯SiCl4生产线提供了理论基础和技术参数。

基于SICL库的仪器控制程序的设计

讨论基于SICL库的仪器控制程序的开发原理和步骤。

煤系高硅伴生矿物制取SiCl_4的反应机理分析

SiCl4是重要的化工产品,广泛应用于化工领域。本文对制取SiCl4的原料来源及处理、制备方法进行了简单的概述,同时对制取SiCl4的反应机理进行了详细的分析。

激光等离子体诱发SiCl_4解离沉积硅膜的研究

硅是重要半导体材料之一,其薄膜广泛应用于集成电路和太阳能电池。但用普通方法制备纯硅需要很高温度,而利用激光便可在低温下进行。因此激光诱导化学气相沉积技术是改革集成电路工艺和制备太阳能电池的一种很有希望的方法。本文用SiCl_4代替通常使用的SiH_4,用TEA CO_2激光诱导SiCl_4解离气相沉积硅膜。

利用SiCl_4/Ar/H_2气体ICP干法刻蚀GaAs材料

利用SiCl4/Ar/H2气体的电感耦合等离子体(ICP)干法刻蚀GaAs材料,研究反应气体流量、样品室压力、源功率RF1和RF2等参数对刻蚀速率的影响.结果表明:在反应气体SiCl4,Ar和H2的流量分别为2,4,1mL.min-1,样品室压力为0.400Pa,RF1和RF2的功率分别为120,500 W的最佳优化参数下,得到的刻蚀速率为486nm.min-1,且同时满足垂直而光滑的台面.利用该优化后的配方刻蚀GaAs衬底10min后,得到大面积的光滑表面,其粗糙度为0.20nm.

SiCl_4-H_2沉积多晶硅薄膜过程中放电功率的影响

以SiCl4 和H2 为气源 ,用等离子体增强化学气相沉积技术 ,以 3 5 s的速率生长出了晶化度为 75 %的优质多晶硅薄膜 .着重分析放电功率的影响 ,结果表明 :随着功率的增大 ,薄膜沉积速率基本上线性增大 ,之后有减小的趋势 ;薄膜晶化度随功率的增大而减小 ;功率较大时 ,晶粒密度也大 ,且比较均匀 ,但晶粒尺寸较小 ,功率较小时 ,大尺寸的晶粒明显增多 。

用气相色谱分析研究由Me2SiCl2与Li合成(Me2Si)6的反应

用气相色谱分析由MeSiCl(1)与Li在各阶段反应的生成物,发现除偶联反应外,还有环化、环转化平衡、聚合和裂解等反应,它们随反应条件的改变而变化.当反应液中含有催化量的MeSiSiPh(2)时,可以促进热力学稳定的(MeSi)的生成,进一步证明了亲核试剂对合成(MeSi)的催化作用.在一定的反应条件下,产物的收率达80%以上.