新型二维电子气Si/N~+α-Si:H异质结双极型晶体管

<正> 本文报道一种新型二维电子气异质结双极型晶体管(2DEG HBT)的实验结果。所谓2DEG HBT指的是采用宽禁带发射极材料的异质结双极型晶体管(HBT),由于发射结导带差等原因在异质结界面处形成二维电子气层,从而降低了对异质结界面态的要求,实现使用常规工艺来制作宽禁带发射极异质结晶体管。目前这一工作主要在硅材料上进行,利用重掺杂N型氢化非晶硅(N~+a-Si:H)作宽禁带发射极材料,在单晶硅上制作2DEG HBT。实验样管电流增益h_(FE)=120(V_(CE)5V,I_C=80mA),基区电阻5kΩ/□,表面浓度1.8×10~(18)cm~(-3)。     

氢化非晶硅双极性场效应晶体管

本文着重研究了玻璃栅介质(GGI)氢化非晶硅双极性场效应晶体管(α-Si:HBFET)的转移特性,并比较了SiO_2和SiO_2/α-SiN_x:H栅介质α-Si:HFET的性质.业已发现:(1)硼掺杂和磷掺杂不仅可以人大地提高(GGI)α-Si:HBFET的电流驱动能力,而且可以大大地改善其双极对称性.(2)(GGI)未掺杂α-Si:HBFET可以用来构成静态特性良好的CMOS倒相器.(3)SiO_2栅介质α-Si:HFET具有典型的双极性,但是SiO_2/α-SiN_x:H栅介质α-Si:HFET则不是双极性的.     

2003年IEEE国际可靠性物理年会论文集论文摘要(4)

59.200 G H z SiG e 异质结双极晶体管中雪崩电流引起的热载流子退化 (A valanche Current Induced H otCarrier D egradation in 200 G H z SiG e H eterojunctionBipolar Transistors)-- 2003 International R eliabilityPhysics Sym posium pp.339-343. 介绍了在加速雪崩应力条件下对 SiG e 异质结双极晶体管 H B T 的研究 试验中 基极-发射 ( ) , ,极结是正向偏压 收集极-基极结是反向偏压 处 , ,于雪崩条件下 高能雪崩载流子 热载流子 给 。 …     

硅异质结晶体管的试制

本文较详细地分析了Si/α-Si异质结晶体管(HBT)的微波性能和工艺优点,简述了工艺过程,初步实验结果证实:Si/α-Si HBT具有较好的小电流特性,晶体管的h_(fe)=12(V_(CE=10V,I_C=1mA),BV_(CEO)=20V。     

Ge_xSi_(1-x)/Si异质结器件的研制现状

介绍了应变层Ge_xSi_(1-x)/Si异质结构的生长、材料特性及其在异质结双极晶体管(HBT)、双极反型沟道场效应晶体管(BICFET)、调制掺杂场效应晶体管(MODFET)、谐振隧道二极管、负阻效应晶体管(NERFET)、毫米波混合隧道雪崩渡越时间(MITATT)二极管和光电探测器等器件中的应用状况,并指出了其发展前景。     

硅—锗异质合金及其在异质结双极晶体管中的应用

八十年代后期发展起来的硅-锗异质结构材料,得益于成熟的硅技术,正在取得令人鼓舞的成果。采用应变层外延技术,已经获得高质量的Ge_xSi_(1-x)/Si异质膜。这些材料已被应用于各种半导体器件的研究之中。异质结双极晶体管是硅-锗异质结构材料的一个典型应用领域。近期研究结果显示出硅-锗异质结双极晶体管(HBT)巨大的潜在优势和在超高频、超高速及低温应用领域的美好前景。本文考察了这种被称为第二代硅的新材料的生长技术及其在异质结双极晶体管中的应用,并简要介绍了国外在硅锗HBT研究方面的一些成果,展望了这种新型器件的发展前景。     

低相位噪声HBT单片压控振荡器的设计

与传统的硅双极晶体管(Si BJT)相比,异质结双极晶体管(HBT)具有特征频率高、1/f噪声小的优点,可以用在微波频段内的单片集成电路设计中。采用异质结双极晶体管(HBT)设计一种低相位噪声HBT单片VCO电路,芯片电路测试结果:电压控制频率范围fo=8.0~9.5 GHz;输出功率Pout=7~9.5 dBm;在偏离振荡中心频率foffset为100 kHz时相位噪声Pn=-106 dBc/Hz。     

异质结双极型晶体管SPICE模型及其参数提取

将异质结双极型晶体管(HBT)模型分为本征模型和外模型,并综合考虑了异质结双极型晶体管的寄生效应、空间电荷区的复合效应、隧道效应、热效应和重搀杂效应等因数,应用VC 语言编制提取HBT模型参数软件包,根据HBT的物理参数模拟了HBT的Ⅰ-Ⅴ特性、差分电路的稳态特性和瞬态特性,并与实验结果相对比,验证了HBT模型的正确性.     

用氧化镉(CdO)为发射区的InGaAsP/InP双异质结晶体管

本文提出和研制了一个新型的InGaAsP/InP双极型晶体管.在单片集成电路中它能与1.55μmInGaAsP/InP双异质结激光器共容而组成一个晶体管-激光器器件.该晶体管的主要特点是采用氧化镉(CdO)薄层作为器件发射区,由InP组成收集区而形成NpN双异质结晶体管.测量结果表明晶体管能双向工作,测得的正向共发射极电流增益为40(V_(CE)=5V,Ic=1mA),反向增益为8(V_(CE)=1.5V,Ic=100μA).文中还给出了h_(fe)—I_c特性和晶体管CdO-InGaAsP发射结的伏安特性.     

InCaAsP/Inp双极晶体管与DH激光器的垂直集成

近年来,双异质结(DH)激光二极管(LD)与异质结双极晶体管(HBT)的集成技术,特别在 InP 材料上日益受到人们的重视。本文报导了与以往的平面型集成不同的首次成功的 DH 激光器与 HBT 的垂直集成,     

SiCxNy：H薄膜的FTIR研究

用低温PECVD方法制备出成分连续可交的SiC_xN_y:H薄膜,用FTIR和AES方法分析了薄膜的组分。实验表明FTIR吸收谱可以快速地估计SiC_xN_y:H薄膜中N/N+C的比例,快速灯光退火薄膜的FTIR分析表明用PECVD制作的SiC_xN_y:H薄膜用做硅器件钝化膜具有较好的热稳定性。     

反应溅射a-GeNx:H薄膜的喇曼和电子自旋共振谱

<正> 为了进一步提高非晶硅太阳电池的光-电转换效率,必须对太阳的全光谱进行有效的吸收,因而就必须获得光学带隙(Eopt)可调制的非晶薄膜材料,即要制备出Eopt比a-Si:H(1.8eV)大的和小的(称窄带隙材料)薄膜材料,以使它有效地吸收太阳光谱中的短波和长波部分;亦即需要将“单层”太阳电池(pin-a-Si:H)改进为“多层”或称为“叠层”太阳电池。在这一方面已有a一Si:H/a-SiGe:H叠层电池,共效率η>13％。我们将N和H掺入a-Ge中,可获得窄带隙a-GeNx:H光电薄膜材料,试图改进非晶硅太阳电池的效率。     

Electrodeposition of Pyrite Thin Films for Solar Cell

Formation of pyrite (FeS 2) films through electrodeposition from aqueous solutions which contain different source materials has been investigated. Na 2S 2O 3·5H 2O is used as sulfur source material, FeSO 4·7H 2O, FeCl 2·4H 2O and FeCl 3·6H 2O are used as iron source materials respectively. The samples are annealed in N 2 atmosphere at 400 ℃ and 500 ℃ respectively. From XRD (X-ray diffraction) patterns of the films, it is found that there are peaks of FeS 2, FeS and Fe 7S 8 in all films, but there are sharp and more peaks characterizing FeS 2 in the film from Na 2S 2O 3 +FeSO 4 than other films, and 400 ℃ is the more suitable temperature than 500 ℃ for annealing the samples in N 2 atmosphere. In addition, one solution can be used repeatedly.     

C_4H_4N_2、C_4H_2N_2和C_6N_4分子在193nm处的激光光离解——CN(X~2Σ~+)基的转动能量分布

本文描述了C_4H_4N_2、C_4H_2N_2和C_6N_4分子的紫外光离解过程。利用激光诱导荧光技术(LIF)研究了以上分子被193nm激光光解后所产生的CN(X)基的新生内能态分布。实验中观察到,CN基×~2∑~+态的0-0带和1-1带的转动分布均具有Boltzman分布的特征。CN(X)基υ″=0能级的转动温度分别为1680±40K(C_4H_4N_2)、20004±50K(C_4H_2N_2)和1470±30K(C_6N_4),而C_4H_2N_2分子所产生的CN(X)基V″=1能级的转动温度为1150±160K。本文也测量了以上三个分子在气相中的紫外吸收光谱     

氧化钒热敏薄膜的制备及其性质的研究

报道一种制备氧化钒热敏薄膜的新方法。采用离子束溅射V2O5粉末靶淀积和氮氢混合气体热处理相结合的薄膜技术,可制备热敏性能较好的低价氧化钒薄膜VOx(x＜2.5)。对不同温度退火后氧化钒薄膜在10－100℃范围内测定了薄层电阻随温度的变化,得到的电阻温度系数（TCR）值为（－1～－4）％K^-1。研究结果表明通过这种方法可在较低温度下制备氧化钒薄膜,这种薄膜具有较低的电阻率和较高的TCR值,可作为非致冷红外微测辐射热计的热敏材料。     

用于TFT有源层的Ar~+激光结晶a-Si:H的性质(英文)

This paper demonstrates the technological approach to the high performance a-Si:H thin film transistor (TFT) fabricated by the Ar+ laser-crystallization technique on the fused quartz substrates. The a-Si:H films for the active layer of TFT were prepared in a capacitively coupled glow-discharge deposition system. The films were crystallized by CW Ar+ laser scanning at low speeds (3-5 cm/s). The laser power ranges from 2.5W to 5.0W. The TEM cross-section micrograph illustrates that a liquid phase laser crystallization region (LP-LCR) has defect-free of structure with a grain size of the order of handreds of micron. In the Raman spectrum of LP-LCR, 475 cm-1 peak of a-Si:H disappears and 520 cm-1 peak of c-Si becomes stronger and sharper. The value of conductivity in the layer of LP-LCR is five orders of magnitude larger than the one in asepositedd a-Si:H film. We also discussed some problems to be overcome in application of a-Si : H TFTs in LCD.     

a-Si:C:H and a-Si:N:H Thin Films Obtained by PECVD for Applications in Silicon Solar Cells

Hydrogenated amorphous silicon-carbon (a-Si:C:H) and hydrogenated silicon-nitrogen (a-Si:N:H) antireflective films were deposited by plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) at 13.56 MHz in SiH₄ + CH₄ and SiH₄ + NH₃ gaseous mixtures of various compositions. The silicon and glass samples were investigated by optical spectroscopy, Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), and scanning electron microscopy (SEM). A correlation between film properties and process parameters was found. The refractive index decreased and the energy gap increased with an increase of carbon and nitrogen in the films. For some process parameters, it was possible to obtain smooth, hydrogen rich, and homogeneous films of low reflectivity. The silicon solar cells with antireflective coatings revealed an increase in efficiency.     

氮掺杂对a-C:F薄膜表面形貌和键结构的影响

用射频等离子体增强化学气相沉积设备制备了氮掺杂a-C:F(氟化非晶碳)薄膜,研究了不同氮源流量比对薄膜表面形貌和键结构的影响。AFM观察结果发现:随氮流量的增加,薄膜表面粗糙度降低,颗粒粒径变小,薄膜更加均匀致密。Raman光谱分析表明:氮源流量的增加会引起薄膜内sp2键态含量增加,即芳香环式结构比例上升,当r(N2/(CF4+CH4+N2))为68%时,ID/IG由未掺N2时的1.591增至4.847,薄膜的热稳定性增强。     

高电导本征纳米硅膜及其缓冲层太阳能电池

通过PECVD法制备了纳米硅薄膜(nc-Si:H),采用Raman散射谱,AFM对样品的结构和形貌进行了测试,并测试了样品的室温电导率。结果表明:制备出的纳米硅薄膜,其电导率达到4.9S·cm-1。另外制备了本征nc-Si:H膜作缓冲层,结构为ITO/n+-nc-Si:H/i-nc-Si:H/p-c-Si/Ag的PIN型太阳能电池,其Voc达到534.7mV,Isc达到49.24mA(3cm2),填充因子FF为0.4228。     

An investigation of microcrystalline films produced by a dc glow discharge in silane and hydrogen

Microcrystalline and amorphous Si:H films have been produced in a dc cathodic discharge in atmospheres containing silane diluted in hydrogen. The composition of the discharge atmosphere has a strong effect on the nucleation of microcrystalline Si:H films. Dopants such as boron enhance the formation of microcrystals while higher silanes such as disilane inhibit crystallization. The presence of other gases in the discharge atmosphere generally inhibits the formation of microcrystals. Research reported herein was supported by Solar Energy Research Institute, under Contract No. XG-0-9372-1, and by RCA Laboratories, Princeton, NJ, 08540, U.S.A.