用5—20keV As~+、BF_2~+注入与快速热退火制作超浅结的研究

利用能量为5—20keV、剂量为5×10~(14)—5×10~(15)cm~(-2)的BF~+_2和As~+注入硅中,以快速热退火激活杂质并控制杂质的扩散再分布,可以得到结深～100nm、薄层电阻～60Ω/口的突变p~+-n和n~+-P超浅结。     

用背散射方法分析硅中注入砷的深度分布

用离子注入方法能快速地将一种杂质元素射入到半导体材料中,而杂质元素在材料中的浓度随深度的分布直接影响了材料的性能,因此准确测定它们是十分必要的。我们用背散射分析法分析了注入砷的硅样品。 1.实验方法和数据处理 样品是电阻率为7～15Ω·cm、〈111〉晶向的p型单晶硅。为避免沟道,约倾斜7°注入,经严格清洗后在氮气保护下,在不同退火条件下恒温退火。背散射实验工作是在原子能所静电加速器上进行的,选用     

1.56MeV Sb^＋注入单晶硅的反常退火行为

剂量为２×１０（１３）－５×１０（１５）ｃｍ（－２）的１．５６ＭｅＶＳｂ＋注入Ｓｉ（１００）后，向石英炉中通入流动纯Ａｒ气进行热退火（退火温度为５００一１０５０℃，时间为３０ｍｉｎ）。采用３ＭｅＶＨｅ（２＋）卢瑟福背散射／沟道技术和透射电镜技术测量样品的注人损伤以及退火特性，结合计算机模拟数据，结果表明：缺陷的产生类型与注入离子的剂量、样品退火温度密切相关。     

27keV Ar~+斜入射时的Cu-Au合金溅射实验角分布

用27keV Ar~+分别在垂直和倾斜入射情况下,轰击了Cu-Au(30wt％)合金样品,测量了Cu和Au原子的溅射角分布。角分布是用卢瑟福背散射(RBS)技术分析Al捕获膜上的Cu-Au沉积成分而定量得到的。结果表明:(1)在Ar~+倾斜(θ=40°)入射时,Cu原子择优发射,且程度比垂直入射(θ_r=O°)时增强:(2)倾斜入射时,Cu原子的角分布显示出在接近于样品表面法线方向的发射角范围内(θ<45°),发射机率比垂直入射时减小。     

Ti／Mo的离子束混合研究

采用Xe~+(300 keV)和Ar~+(90—120 keV)离子束,在室温下轰击双层型及多层膜样品,离子注量范围为1×10~(15)-1×10~(17)cm~(-2)。用俄歇电子能谱,X射线光电子能谱及卢瑟福背散射法分析成分的深度分布,并用透射电镜观察多层膜的结构。结果表明,体系中主要发生级联混合。对多层膜有Q∝φ1/2。而双层样品,则为Dt∝φ1/2。用Xe~+混合时,多层膜中部的混合显著多于两侧,与TRIM计算的能量沉积密度分布相符。多层膜混合后形成体心立方的β-Ti-Mo亚稳固溶体。碳、氧杂质对混合有显著的抑制作用,并在混合过程中重新分布。     

镍增进无定形硅低温固相外延生长

离子注入形成的无定形硅在可形成硅化物杂质镍作用下，促使无定形层硅在低温时发生了固相外延生长。注入杂质镍浓度为１×１０＾１２－２．５×１０＾１７Ｎｉ／ｃｍ＾２，卢瑟福背散射和沟道测量表明，６个量级剂量注入并经４３０℃退火后的样品都发生了不同程度的固相外延生长，且比通常固相外延生长约加快了二个数量级，其外延生长速度与镍浓度相关。     

慢正电子束研究N^＋注入金属镍中生成的缺陷

用慢正电子束配合多普勒湮没能谱测量技术研究N~+离子注入镍样品产生的缺陷。由未注入的样品得到了正电子在镍中的扩散参数E_0=4.6keV。比较两个样品的S参数随入射正电子能量变化的曲线给出了95keV、6.4×10~(17)/cm~2剂量的N~+注入镍样品所产生的缺陷分布;缺陷由表面一直延伸到190nm,浓度最大的区域在27—110nm。这些都与由Trim程序的Monte Carlo模拟计算的结果很好地符合。     

掺氟二氧化锡透明导电膜的核技术分析

运用卢瑟福背散射(RBS)和二次离子质谱(SIMS)技术相结合测量了SnO_2透明导电膜的密度和膜厚,对于常压CVD法制备的SnO_2薄膜密度约为6.20g/cm~3,接近相应块状材料的密度。采用~(19)F(p,αγ)~(16)O共振核反应技术测量了用于非晶硅太阳能电池电极的大面积掺氟SnO_2(FTO)中氟的含量和深度分布以及50—180keV的~(19)F~+离子注入SnO_2膜中氟离子的射程分布参数。结果表明,FTO膜中氟元素的含量和深度分布并不是均匀的,而是在0.6×10~(20)—6.O×10~(20)/cm~3间波动;50—180keV的~(19)F~+离子注入SnO_2膜中氟离子的平均投影射程(R_P)值与理论计算结果符合得很好,而平均投影射程标准偏差(ΔR_P)值则比理论值偏大。     

~(57)Fe注入铜的穆斯堡尔效应研究(Ⅰ)——注入离子铁的热力学过程

本文描述了对注入剂量为1×10~(16)~(57)Fe at/cm~2的离子注入Cu样品,用内转换电子穆斯堡尔谱研究了过饱和Cu-Fe合金中铁原子的退火行为,观察到γ-Fe相和弧立铁原子转变成α-Fe的过程,得到了被弧立铁原子捕获的空穴(团)的解吸附温度约为300℃,α-Fe相的起始形成温度在440℃以下,α-Fe相的溶解温度和铁原子的体扩散温度在520-600℃。     

STM-HOPG粒子计数器的原理及应用

利用具有原子分辨的扫描隧道显微镜 (STM )不仅可以观测单个荷能粒子 (离子或中性粒子 )在高定向热解石墨 (HOPG)表面产生的孤立损伤形貌 ,而且可以通过测量和统计得到大量损伤的单位面积数密度和在空间上的分布规律 ,由此发展了具有高度空间分辨的低能重粒子STM-HOPG计数器。我们测定了该计数器对 5 30— 4 5 0 0keV的H+ 、He+ 、B+ 、C+ 和Au+ 以及不同入射角的 2 0— 10 0keV的N+ 和Ar+ 的探测效率 ,提出了计算探测效率的模型 ,计算结果与实验结果相吻合。计算表明 ,对于低能重粒子的探测效率为 0 .1— 1,探测粒子能量下限可达几十eV。应用此粒子计数器可以进行低能离子透射测量 ,研究低能离子在薄靶材料中的穿透几率以及透射粒子的分布。实验结果显示 ,测量下限达到 0 .1× 10 9— 1× 10 9ions·cm-2 ,上限可达 0 .1× 10 14 — 1× 10 14 ions·cm-2 。采用基于STM -HOPG计数器的低能离子透射方法 ,测量了 2 0— 10 0keVN+和Ar+ 在植物切片样品和PET膜中的穿透深度     

高能（MeV级）氧离子注入本征型GaAs的电性能及注入损伤退火行为的研究

在本征型ＧａＡｓ中注入２．０ＭｅＶ（剂量１．０×１０＾１５／ｃｍ＾２）＋２．９ＭｅＶ（剂量１．１×１０＾１５／ｃｍ＾２）的＾１６Ｏ，使氧在约１．５－２．５μｍ之间形成均匀分布。注入样品分别经４００－８００℃、１５ｍｉｎ热退火后的电阻率测量表明，经５００℃和６００℃退火后的样品具有高的电阻率（～１０＾８Ω·ｃｍ）；而当退火温度进一步升高时，其电阻率逐渐下降，并具有ｐ型导电行为。沟道ＲＢＳ分析表明，当     

NTD硅~(31)P绝对浓度的活性测量

本文介绍了直接测量NTD硅中~(31)P绝对浓度的活性测量原理和实验技术。使用该方法测量了五种NTD硅样品的~(31)P浓度经850℃,1h退火后,用Hall效应方法测得的电活性磷浓度作了比较。测量精度为±5％至±10％,测得热中子在区熔P型硅中掺磷率为1.8×10~(-4)cm~(-3)/cm~(-2)。 活性测量方法的优点是简单可靠、能直接得到由嬗变产生的~(31)P绝对浓度和测量可在辐照过程中实时进行。     

活化法测量溅射Au原子的各向异性

用能量为60keV的Ar~+束轰击纯度为99.999％的多晶Au靶。Ar~+束入射方向与靶面方向夹角为60°。为了测量被溅射的Au原子的角分布,设计了一种封闭式的捕集器,利用薄碳膜作为收集膜,收集入射平面内的溅射原子。然后把收集膜与标准样品Au箔叠加在一起,经中子发生器的14MeV快中子在同一几何下辐照后,用Ge(Li)γ谱仪、多道分析器和电子计算机     

硅酸盐玻璃成分及杂质元素在玻璃中分布的探讨

本文用离子束背散射分析方法,测定了几种硅酸盐玻璃的成分以及杂质元素在玻璃中的分布。(1)给出硅酸盐玻璃所含成分,结果与制备样品时主要元素配比值基本接近。(2)硅酸盐玻璃的主要成分是SiO_2,很易受碱溶液的腐蚀。经过Ba(NO_3)_2熔盐在外加直流电场作用下处理的样品,用背散射测量,结果表明表面层中扩散进相当量的Ba离子,浓度高达5×10~(21)atom/cm~3,在深度大于700A处,仍有2.4×10~(21)atom/cm~3的浓度,因此,在玻璃表面形成大量BaO,提高     

相对论重离子核反应产生的中子能量和通量的固体径迹测定

在苏联杜布纳联合核子研究所同步稳相加速器上用CR-39探测器测量了44GeV ~(12)C+Cu(厚靶)核反应产生的中子能量和通量。测量表明.这一核反应释放的中子的平均能量为15.8±2.8MeV,当入射重离子数目为6×10~(11)时,与~(12)C束成～70°方向,距靶～60cm处的中子积分通量为(4.5±0.3)×10~9cm~2。这一方法可用来测量相对论重离子核反应释放的中子的角分布和每个入射重离子或每次核反应可产生的中子平均数目。     

BCC金属Nb的重离子辐射损伤研究

采用81 MeV碳离子辐照,模拟中子注量为10~(23)/cm~2的堆中子在Nb中产生的辐射损伤,用时间微分扰动角关联和正电子湮没二种方法研究辐射损伤及其高温退火效应。实验发现经注量2.5×10~(16)/cm~2的碳离子辐照后,在BCC金属Nb中产生单空位和双空位二种缺陷。随退火温度升高,双空位分解,单空位的总浓度逐步减小,经过1058K退火后,在Nb中由辐射损伤造成的缺陷消失。     

重离子加速器在线测量实验区的屏蔽设计

本文主要介绍了重离子加速器核物理实验在线测量中为降低辐射本底而采用的多层组合屏蔽设计。计算了能量为700MeV 的~(12)C 重离子入射~(56)Fe 厚靶产生的中子产额(0.16n/离子)、能谱和角分布。采用铁(50 cm)、标准混凝土(150 cm)和硼砂层(1 cm)三层组合屏蔽,可在700MeV ~(12)C 重离子以7.5×10~(10)离子/s 流强入射~(56)Fe 厚靶下,把实验区的中子通量密度降低到1n/cm~2·s 左右。     

大面积低水平α放射性能谱源的制备和样品的测定方法

本文叙述了1400cm~2的α放射性能谱源制备工艺流程和样品中α核素的测定方法。通过样品处理,用超声波粉碎,在真空干燥箱中制成大面积源。湿颗粒度≤1μm,不均匀性<9.5％。牢固性满足要求,源分辨率为70keV(对70μg/cm~2,~(241)Am),制源流程半机械化。8小时可作一个样品。 样品在大面积α屏栅电离室中测量,绘成谱图,计算α核素的比活度,全程回收率为99.1±4.6％,方法下限为6.7×10~(-4)Bq/g(固体)。还测定了7种样品中α核素的谱图和比活度,并用IAEA标准参考物质进行比对。     

硅中注H^＋气泡层的退火行为——气泡释放与表层剥离

室温下将能量为１４０ｋｅＶ，剂量为５×１０＾１６／ｃｍ＾２的Ｈ＾＋注入到硅单晶中，在硅有层下形成了气泡层，采用背散射与沟道技术，热波分析技术以及金相显微镜等分析测试手段，对气泡层的退火行为进行了研究。结果表明退火过程中存在一个临界温度，高于监界温度退火，样品表面会形成砂眼或发生薄层剥离现象，而且剥离块密度随退火温度的升高而增加；而在临界温度以下，气泡层对表层硅的单晶质量没有影响。热波测量的结果表明     

GaAs中子嬗变掺杂热退火的沟道效应分析

中子嬗变掺杂是一种新掺杂方法,能将掺杂剂均匀分布引入晶体内。如GaAs在热中子作用下其同位素被激活为放射性核素,β衰变后变成稳定的Ge和Se,在此晶体作为施主杂质。辐照中晶格原子受到高能粒子的反冲,使晶格结构紊乱,经退火得到恢复后,杂质原子才能起载流子作用。将未掺杂的GaAs单晶在轻水堆中照射,冷却后的晶体按〈100〉定向切片,经抛光清洁处理后在氢气氛下进行等时(30分钟)不同温度400—800℃的热退火。利用1.5MeV