LP-MOCVD法制作n-ZnO/p-Si异质结及其电致发光研究

采用低压-金属有机化学气相沉积法(LP-MOCVD)在(100)p-Si衬底上制备未掺杂n型ZnO薄膜,并制作了相应的n-ZnO/p-Si异质结器件.通过X射线衍射(XRD)、光致发光(PL)光谱和霍尔测试分别研究了所制备薄膜的结构、光学和电学特性.得到具有较高质量的n型ZnO薄膜.在室温条件下,测得了该类异质结器件正向注入电流下可见光和近红外区域的电致发光(EL).     

SiGeC薄膜表征对于光刻对准性能的影响研究

Si1-x-yGexCy是继Si和GaAs之后又一重要的半导体材料。由于Si1-x-yGexCy具有优于纯Si材料的良好特性,器件和制程又可与Si工艺兼容,采用Si1-x-yGexC及其Si1-x-yGexCy/Si异质结所制作出来的器件如异质结双极晶体管(Heterojunction Bipolar Transistor,HBT),其电性能几乎可达到GaAs等化合物半导体制作的同类器件的水平,而且在成本上低于GaAs HBT。因此Si1-x-yGexCy可能是未来微电子发展进程中必不可少、并起着关键作用的一种材料。文章对Si1-x-yGexCy薄膜的表征进行了探索,在总结大量数据的基础上,验证了利用Si1-x-yGexCy薄膜的反射率进行光学表征的方法的可行性。同时,文章系统研究了Si1-x-yGexCy薄膜的工艺条件、薄膜成份、薄膜厚度等参数对光刻对准性能的影响。     

ZnO薄膜器件欧姆电极的高掺杂接触法制备

利用脉冲激光沉积方法在Al/Si衬底上生长出了高质量的n型ZnO单晶薄膜。研究并总结了以金属Al材料制备ZnO薄膜器件欧姆电极的方法。选择功函数合适的金属作为电极材料,比如In、Ti和Al等,可以在n型ZnO薄膜上制作良好的欧姆电极。研究发现,在金属Al和n型ZnO膜之间生长一层高掺杂的AZO层,可得到比Al与n型ZnO直接接触更优良的欧姆性能。并且,通过高温退火可以有效提高金属Al电极的结晶质量和电导率,降低电极与n型ZnO界面处的接触势垒,从而实现优良的欧姆接触性能。     

基于岛状多晶氧化锌薄膜的电泵浦紫外随机激光

光电子集成是当前光电技术和信息工程领域的新趋势和研究热点，其中光源集成化和工艺相容性已成为制约其进一步发展和应用的关键问题。报道了一种设计简单的、可直接集成在硅衬底上面的激子型激光二极管器件和工艺。基于岛状多晶氧化锌薄膜构建了一个金属/绝缘体/半导体（Au/MgO/ZnO MIS）异质结器件。利用Si衬底与ZnO外延层之间天然的大晶格失配，诱导ZnO薄膜表面形成了高度无序的多晶岛状纳米结构，从而在异质结激活层（ZnO/MgO界面区域）形成了高度无序的折射率随空间变化的散射介质。这极大增强了光学散射，有利于获得低阈值的随机激射。文中这种简单的光源器件结构设计和制备工艺提供了一种自下而上的实现氧化锌基集成光电子器件的新思路。     

AlGaN器件欧姆接触的研究进展

作为制备光电子器件例如紫外光子探测器、异质结场效应晶体管(HFET)、高电子迁移率晶体管(HEMT)异质结场效应管等的一种宽禁带半导体材料, III V 族氮化物AlGaN器件近年来颇受关注.AlGaN与金属之间的低阻欧姆接触的实现问题阻碍了AlGaN(基)器件的发展.通过对相关文献的归纳分析,介绍了近年来AlGaN器件在欧姆接触形成、金属化方案、合金化工艺及表面处理等方面的研究进展.     

单晶硅化物及其应用

本文评述了单晶CoSi_2和NiSi_2的结构特点、各种制备方法、器件应用和发展前景。采用分子束外延(MBE)和“内延”法(Mesotaxy)制备的单晶硅化物质量,电学性能和热稳定性较好。由于首次得到理想的突变的金属——半导体接触,使对金属——半导体接触的理论分析成为可能。硅/单晶硅化物/硅结构在实际应用中非常重要,如单晶硅化物作集电极埋层,能降低集电极串联电阻,克服重掺杂埋层的横扩和自掺杂问题,提高了电路工作速度,减小了器件面积。埋层硅化物也可作为微波传输线的地线,是实现高频集成电路互连的好方法。而采用该结构制备的高速器件——金属基区晶体管(MBT)和穿透基区晶体管(PBT),具有很好的应用前景。     

金刚石薄膜高温器件

本文详细地论述了低压气相生长的金刚石薄膜作为一种新型半导体材料的研究进展,讨论了金刚石薄膜与金属的欧姆接触和整流接触,以及可以在高温区工作的金刚石薄膜Schottky二极管和MESFET器件。最后,讨论了目前金刚石薄膜作为半导体材料所遇到的两个尚无法实现的问题:n型掺杂和异质外延单晶膜的生长。     

C60半导体光电器件

讨论了两类Ｃ６０薄膜作为畔导体材料制备的光电器件：Ｃ６０电致发光二级管和半导体聚合物／Ｃ６０导质结二极管、分析了器件的工作原理、指出了Ｃ６０作为半导体光电材料潜在的应用领域。     

超晶格器件

超晶格器件(Super Lattice)不是用天然材料制作的,而是用新的人工超晶格材料作成的器件。它是一种新的功能器件。随着半导体技术的迅速发展,可高精度地制作半导体超薄膜和多层结构。1955年Schrieffer预言电子限制在这种超薄膜中可产生异常性质;1966年Fowler等人发现了在甚低温状态下工作的Si—MOS—FET中电子的驻波状态;60年代后期制成了半导体异质结;1970年江崎等人实现了厚度与电子波长相当的超晶格结构。超晶格结构的形状图示于图1。以后用异质结     

由WNi金属薄膜形成光弹波导结构的研究

平面型光电子器件具有易集成的特点,所以它一直是人们感兴趣的研究课题．光弹效应光电子器件是一种适合光电子集成的新颖平面型器件结构．自７０年代中期,人们就开始研制平面图ＩＩＩ－Ｖ族化合物半导体材料的光弹效应波导器件．然而由于不易控制引入半导体内的应力场分布,尤其是引入应力场分布的热稳定性差,因而这种平面型波导器件的制作技术没有得到广泛地使用．最近发现利用金属与半导体间的界面反应,或者样品在直流负偏压作用下射频溅射倔强系数大的金属薄膜于ＩＩＩ－Ｖ族化合物半导体表面,使金属薄膜下的半导体内形成稳定的应力…     

金属/氮化物肖特基势垒和欧姆接触研究进展

金属 /氮化物肖特基势垒和欧姆接触是蓝紫光光学器件及高温大功率电子器件中的关键工艺。氮化物半导体是一种极性材料 ,表面态密度较低 ,费米能级钉扎效应较弱 ,表面处理能显著影响接触特性。样品表面的沾污和氧化层也会使接触特性显著退化。宽禁带材料的杂质离化能高 ,重掺杂比较困难。深能级陷阱对载流子的俘获效应很强。这些因素都增加了接触的制作难度 ,促使人们寻求新的方案来改进接触特性。文中从金属 /半导体接触的物理模型出发来综述肖特基势垒和欧姆接触的研究进展 ,希望能给器件研究者提供新的思路。     

表面氢化对SiC/金属接触的作用机理

提出 Si C表面氢化模型。以氢饱和 Si C表面悬挂键 ,减少界面态 ,从而制备理想的金属 /半导体接触 ,并将此模型用于 Si C器件表面处理 ,其优点在于避免了欧姆接触 80 0～ 1 2 0 0°C的高温合金 ,且肖特基接触整流特性较好。在 1 0 0°C以下制备了比接触电阻 ρc=5～ 8× 1 0 - 3Ω·cm2的 Si C欧姆接触和理想因子 n=1 .2 5～ 1 .3的肖特基结。与欧姆接触采用 95 0°C高温合金制备的 Si C肖特基二极管比较表明 ,表面氢化处理不仅能避免高温合金 ,降低工艺难度 ,而且能改善器件的电学特性。     

体晶ZnO光导探测器制备与测试

在体单晶ZnO的Zn面和O面通过直流溅射金属薄膜,并采用剥离电极成型方法制备梳妆电极,从而制备出体晶ZnO紫外光导探测器.对Pt/ZnO/Pt的伏安特性测试研究表明,金属Pt和ZnO形成很好的欧姆接触,而Zn面的器件电阻明显低于O面的器件电阻.对制成的紫外探测器的光电性能测试表明,器件制备极性面的选择,测试的调制频率、偏置电压对器件的性能有较大影响,最终器件的电流响应率达到14.6A/W.     

用挖补圆盘法检测金属与薄层、超薄半导体层的欧姆接触性能

在平面型器件和备种新型微电子器件中，金属与薄层、超薄半导体层的欧姆接触质量宜接影响着器件的性能．本文提出一种挖补圆盘法来检测它们的欧姆接触性能．由电势叠加原理导出了理论公式．此法样品制备简单，无需台面绝缘，由于接触结构的特点，自然免除了侧向电流聚集效应，从而提高了精度．若将接触结构稍加发展，则更为简捷实用．实验结大果与文献报道的其它方法符合得很好．     

SiC器件工艺的发展状况

碳化硅（ＳｉＣ）是一种宽禁带半导体材料,适用于制作高压、高功率和高温器件,并可工作在从直流到微波频率范围。文章阐述了ＳｉＣ材料的性质,详细介绍了ＳｉＣ器件工艺（掺杂、刻蚀、氧化及金属半导体接触）的最新进展,并指出了存在的问题及发展趋势。     

大规模集成电路的金属/半导体接触技术

引言在集成电路发展的整个历程中,金属与半导体的接触(简称金/半接触)技术自始至终就是集成电路生产中一道十分关键的工序。金/半接触的成败,直接关系到集成电路的成品率和可靠性。在集成电路发展的初期,器件的纵向尺寸(如结深)和横向尺寸(如接触窗口)都比较大,因此一般采用金属铝就能十分满意地达到要求。然而,随着集成电路的飞速发展,尤其是近几年来引入了按比例缩小规则的大规模、超大规模集成电路的出现,使得对金/半接触技术的要求愈来愈高。这些要求主要表现在两方面:第一,在器件的横向尺寸方面,按比例缩小规则要求器件的接触孔愈来愈小,这势必使金/半接触电阻愈来愈大,而接触电阻的变大则直接影响到电路的速度和功耗。因此,必须研究新的具有更低接触电阻的金/半接触系统。第二,在器件的纵向尺寸方面,按比例缩小规则要求器件的结深变浅(比如说0.1～0.3μ)这就要求金属/半导体接触的界面十分平整。否则,将使结的电性能很     

体效应器件

晶体管和各种整流器件都是利用了半导体的P-n结或金属-半导体接触的本质的特性而制成的器件,与此相对应,利用半导体体内所发生的物理现象制成的器件一般叫作体效应器件。其典型是只在均匀半导体晶体的两端加欧姆性电极的器件、耿效应器件(有时它也与体效应器件等同——狭意的体效应器件)、超声波放大器件、等离子体器件等是体效应器件的代表例子。     

高温AlGaInP/GaAs双异质结双极晶体管

利用Mo/W/Ti/Au难熔金属作为发射极欧姆接触设计并制作了一种用于功率放大器的新结构AlGaInP/GaAs双异质结双极晶体管(DHBT),分析了与传统AuGeNi作为接触电极的AlGaInP/GaAs DHBT的直流特性差异.研究结果表明,利用难熔金属作为欧姆接触电极的DHBT器件具有较好的高温特性,并进一步分析了其具有良好高温特性的机理.     

CuTCNQ有机薄膜器件的研究

报道了采用CuTCNQ有机分子薄膜制作器件的尝试。在厚度为100nm的铜膜上，利用液相自蚀生长法制备得到CuTCNQ有机薄膜。不同生长温度及时间下，生长薄膜的形态结构不同，这表明时间和温度是影响CuTCNQ生长的重要因素。采用半导体器件平面制作工艺，制备出了金属—CuTCNQ—金属结构的二端器件，并进行了器件电学特性的测量，发现这种结构的CuTCNQ器件存在明显的整流特性。     

大功率量子阱远结半导体激光器

通过将下波导层掺杂为ｐ型,使半导体激光器的有源区与ｐｎ结分离,制作了大功率远结半导体激光器。该器件在老化期间表现出输出功率变大的趋势。理论分析表明,远结半导体激光器特殊的外延结构,决定了器件的阈值比正常器件的高,但是阈值受温度的影响较小,并且器件的退化机制转变为ｐｎ结的退化,这对于制作高可靠性、长寿命、低温度敏感性的半导体激光器具有重要意义。