半绝缘砷化镓晶片中碳的微区分布

通过化学腐蚀(AB腐蚀液)、金相显微镜观察、透射电镜(TEM)及能谱分析(EDX)，对LEC法生产的半绝缘砷化镓(SI-GaA8)单晶中碳的傲区分布进行了分析。其结果表明：碳的微区分布与晶片中位错密度及分布存在对应关系。高密度位错区位错形成胞状结构，该结构的胞壁区碳含量高，近胞壁区次之，剥光区碳含量低于检测限。     

低位错掺铟与不掺杂LEC SI—GaAs单晶生长工艺研究

在微波半导体领域内,2～3英寸高迁移率、高完整性的SI-GaAs单晶是制做GaAs器件特别是GaAs IC的理想材料,但用LEC法生长的单晶位错密度较高,EPD达10~4～10~5cm~(-2)。根据国内外的报道,现有降低LEC GaAs单晶位错工艺的实质是降低单晶的热应力与提高临界切应力。根据这种观点,我们在改进的高压单晶炉中生长了直径     

低位错锗单晶片的表面位错腐蚀研究

锗单晶在红外以及空间太阳能电池都有广泛应用。目前,超过90%的空间电源都是锗基太阳能电池,使得低位错锗单晶成为空间太阳能电池的基础材料。太阳能电池使用的锗单晶要求位错密度低于1000 cm-2,高效电池甚至要求单晶位错密度低于300 cm-2,其对锗单晶片内部的位错数量要求不断提高,对位错密度测量精度提出更高的要求。采用HNO3-HF体系的抛光腐蚀液对锗单晶片进行处理,通过择优腐蚀显示位错。通过改变金刚砂粒度、抛光温度、抛光时间、腐蚀温度、腐蚀时间、晶向偏离角度等条件,从表面粗糙度及金相图表面形貌等方面进行了比较和分析,确定了不同条件下的锗单晶片抛光腐蚀情况,以及晶向偏离角度大小对位错密度偏差的影响。结果表明,采用本文确定的切割、研磨、表面腐蚀方法,位错形貌清晰显现完全,位错测量误差可以控制在5.5%以内,能够保证测量精密度。为实际应用中锗材料位错密度测量及腐蚀工艺的改进提供实验依据及理论参考。     

InGaAs/InP HBT材料的GSMBE生长及其特性研究

本文报道了采用气态源分子束外延 (GSMBE)技术生长InGaAs/InP异质结双极晶体管 (HBT)材料及其特性的研究。通过对GSMBE生长工艺的优化 ,在半绝缘 ( 10 0 )InP衬底上成功制备了高质量的InGaAs/InPHBT材料 ,InGaAs外延层与InP衬底的晶格失配度仅为 4× 10 - 4量级 ,典型的InP发射区掺杂浓度 ( 4× 10 1 7cm- 3)时 ,电子迁移率为 80 0cm2 ·V- 1 ·s- 1 ,具有较好的电学特性 ,可以满足器件制作的要求。     

半绝缘砷化镓(SI-GaAs)单晶中的微缺陷的研究

砷化镓(GaAs)为第二代半导体材料，GaAs衬底质量直接影响器件性能。利用JEM-2002透射电子显微镜(TEM)及其主要附件X射线能量散射谱仪(EDXA)，对半绝缘砷化镓(SI-GaAa)单晶中微缺陷进行了研究。发现SI-GaAa单晶中的微缺陷包含有富镓沉淀、富砷沉淀、砷沉淀、GaAa多晶颗粒和小位错回线等。还分析了微缺陷的形成机制。     

<100>P型4英寸无位错锗单晶的研制

从4英寸无位错锗单晶的生长温度梯度条件出发,设计开发了直拉法生长4英寸无位错锗单晶的双加热器热场系统;并对其热场进行了一系列的数值模拟研究,获得了4英寸无位错锗单晶的温度分布、轴向和径向的温度梯度分布以及热应力的分布结果:双加热器热场系统生长的锗单晶中轴向温度梯度在0.1~0.6 K·cm-1范围内,径向温度梯度为0.02~0.26 K·cm-1;锗单晶中局部区域的热应力值超过了锗单晶的临界切应力1 MPa,其他区域的热应力小于临界切应力。实验将双加热器热场系统中生长的无位错锗单晶,按要求切取测试片后进行位错腐蚀测量研究,获得测试片的位错密度和锗晶体的位错纵向分布。论文研究结果表明,锗单晶晶体中的应力分布数值模拟预期结果与实验生长的锗单晶位错腐蚀实验研究结果一致:该双加热器热场系统适合拉制4英寸无位错锗单晶;其位错呈离散分布,位错密度为350~480 cm-2。     

GaAs中杂质-空位络合物在生长无位错单晶中的作用

本文从 GaAs 体晶体的补偿比计算得的 D·V_(Ga)(杂质-镓空位)浓度,来估计 n 型掺杂晶体的“掺杂效应”(通过掺杂降低晶体位错密度)。综合分析已发表的及本所的掺 Si、S、Se、Te 和Sn 晶体的实验数据,结果表明,掺杂效应的有效性与 D·V_(Ga)浓度有关。各种杂质形成的 D·V_(Ga)对位错密度的影响大致相同,位错密度随 D·V_(Ga)的增加而下降,当浓度约达1.5×10~(18)厘米~(-3)(对 Si 为折合后可比的浓度)左右时,可以长成无位错单晶。晶体位错密度与 D·V_(Ga)之间具有如下一般的关系:EPD=A-m〔D·V_(Ga)〕~(1/4) (A、m 为常数)。D·V_(Ga)降低位错的作用可能是它与位错相互作用增强晶体屈服应力所致。此外,从杂质与缺陷相互作用的观点,简单地讨论了 Al,N 和 Zn 的掺杂效应。     

硅衬底上MOCVD GaAs中位错密度研究

本文用平面 TEM 和熔融 KOH 刻蚀完成了GaAs/Si 中位错密度和 EPD 的估算。GaAs/Si 位错密度可通过原位热循环退火(TCA)和包括原位TCA 和应变层超晶格(SLS)结构的联合生长法来减少。用联合生长法制成了三种含有或不含有错合位     

硅单晶微缺陷研究进展

目前很多无位错硅单晶经过Sirtl腐蚀剂或改良的Sirtl腐蚀剂腐蚀后,在横断面上可看见呈漩涡状分布的浅底蚀坑。所谓硅单晶中微缺陷,目前主要就是指的这种缺陷。在硅器件制备热处理中,这种缺陷上将产生金属微沉淀、绝缘微沉淀及层错,损害硅器件性能。例如,使P-N结反向漏电流增大,产生局部微等离子击穿,使电荷耦合器件的寄存时间缩短,对集成电路影响更大。因此研究这种缺陷的机理,探索消除它们的方法,对于发展硅材料、提高硅器件性能具有重要意     

锗单晶中位错密度的影响因素

直拉法生长的空间太阳能电池用锗单晶中位错密度的影响因素有:籽晶中位错延伸对晶体中位错密度的影响;温度梯度对位错密度的影响;固液界面形状对位错密度的影响;机械因素对位错密度的影响。通过dash技术排除籽晶中位错的影响;通过调整晶体所处的热场(改变埚位和保温筒高度)、改变熔体中轴向负温度梯度的状况(增加坩埚杆的保温效果和开双加热器)和通过设计出轴向温度梯度为线性温度梯度径向温度梯度较小的热场来减小温度梯度对位错密度的影响;通过调整固液界面形状(改变拉速、埚转和晶转)来改善由于固液界面形状不佳带来的位错增值现象。通过上述措施可以基本消除单晶中位错排、位错堆以及小角晶界,得到低位错密度的单晶。     

非掺半绝缘LEC-GaAs晶片热处理工艺研究

为了获得高质量半绝缘砷化镓单晶片．有必要降低微缺陷密度，开展了晶片热处理工艺的研究．确定了晶片热处理的温度、时间、降温建率等一系列工艺参数，证实丁采用此项工艺能降低LEG-GaAs晶片的砷沉淀密度，郎AB-EPD，同时也保证了晶片的电学参数不受影响。通过对晶片热处理工艺过程和结果进行分析．给出了晶片热处理工艺理论模型的解释。     

4-硝基-4′-氟苯基重氮氨基偶氮苯双波长分光光度法测定镍

报道了新含氟显色剂4-硝基-4′-氟苯基重氮氨基偶氮苯与镍(Ⅱ)的显色反应。试验表明,在pH 8.6 Na2B4O7-HCl缓冲溶液、Tween-85存在下,试剂与镍(Ⅱ)形成4∶1的稳定紫红色络合物。最大吸收正峰为504 nm,负峰为424 nm;且在25 mL显色液中镍(Ⅱ)的量在0~4μg范围内符合比尔定律。在两最大正负吸收波长处分别进行单波长分光光度法测定,表观摩尔吸光系数分别为1.13×105,1.06×105L.mol-1.cm-1。再以424 nm为参比波长、504 nm为测量波长进行吸光度叠加的双波长光度法测定,表观摩尔吸光系数为2.17×105L.mol-1.cm-1。加入混合掩蔽剂NaF-硫脲,可消除常见共存离子的干扰。本法可用于测定多元素混合标准溶液和不锈钢中的镍(Ⅱ),回收率为96%~98%,混合标准溶液的测定值与认定值相一致。     

2-(2-噻唑偶氮)-5-磺丙氨基苯酚与镍(Ⅱ)显色反应的研究及其应用

研究了2-(2-噻唑偶氮)-5-磺丙氨基苯酚(TASPAP)与镍(Ⅱ)的显色反应,发现该试剂与镍(Ⅱ)在pH6.46的Clark-Lubs缓冲溶液中形成2∶1的稳定紫红色络合物。该络合物的最大吸收波长λmax在550 nm处,在10 mL溶液中镍质量在0~14μg服从比尔定律,测定的表观摩尔吸光系数ε550为6.346×104L.mol-1.cm-1。所拟方法用于合金钢样品和水样中微量镍的测定,加标回收率在98%~101%之间。     

Crystal-field analyses for trivalent lanthanide ions in LiYF_4

Based on the completely parametric crystal-field model, the energy level parameters, including free-ion parameters and crystal-field parameters, obtained by fitting the experimental energy level data sets of Ln~(3+) in LiYF_4 were systematically analyzed. The results revealed that the regular variation trends of the major parameters at relatively low site symmetry still existed. The g factors of ground states were calculated using the parameters obtained from least-squares fitting. The results for Ce~(3+), Nd~(3+), Sm~(3+), Dy~(3+) and Yb~(3+) were in good agreement with experiment, while those of Er~(3+) deviated from experiment dramatically. Further study showed that the g factors depended strongly on B_4~6, and a slightly different B_4~6 value of -580cm~(-1) led to g factors agreeing well with the experimental values.     

电解提取-X射线荧光光谱法测定钢中氧化物夹杂分量

研究了应用X射线荧光光谱仪的微区分析功能测定钢中氧化物夹杂分量的方法。优化了电解提取氧化物夹杂及X射线荧光光谱测定其分量的条件,同时建立了分析方法。实验结果表明,试样在弱酸性电解液并控制电流密度为0.02~0.06 A/cm2的条件下进行电解效果较好,测得氧化物夹杂总量一致。实验确定用X射线荧光光谱仪微区测定氧化物夹杂分量的最少样品量为不少于3 mg。用本法测定样品中氧化物夹杂分量SiO2,Al2O3,CaO,MgO,MnO2,Fe2O3,TiO2,Cr2O3的准确度(σ)为0.096%~0.63%,相对标准偏差小于6%,检出限为0.003×10-6~0.025×10-6。     

铕激活的钒酸钇纳米粒子荧光探针测定铬(Ⅵ)

水浴法合成了水溶性YVO4:Eu荧光纳米粒子,粒子溶液荧光强度大,荧光性能稳定。以YVO4:Eu粒子作荧光探针,基于Cr(Ⅵ)对YVO4:Eu粒子的荧光猝灭,建立了简单快速地定量测定痕量Cr(Ⅵ)的新方法。对Cr(Ⅵ)的测定条件及共存离子的干扰进行了考察,在最佳条件下,反应溶液中YVO4:Eu粒子荧光强度的对数值和Cr(Ⅵ)的浓度有良好的线性关系,线性回归方程为lgI=2.90-1.30×10-3c(c的单位:10-6mol/L),线性相关系数为0.997 1,线性范围为1.04×10-4~5.20×10-2g/L。方法的检出限为1.6×10-5g/L,RSD为1.7%(5.20×10-3g/L,n=11)。将方法用于测自来水样中Cr(Ⅵ),回收率为102%~109%。实验探讨了Cr(Ⅵ)对YVO4:Eu粒子荧光猝灭的机理,结果表明是静态猝灭。     

1-(2-苯并咪唑)-3-[4-(苯基偶氮)苯基]-三氮烯的合成及其与镍(Ⅱ)的显色反应

合成了试剂1-(2-苯并咪唑)-3-[4-(苯基偶氮)苯基]-三氮烯(PIPAPT)并研究了其与镍(Ⅱ)的显色反应。在非离子表面活性剂Triton X-100存在下,于pH 9.60的H3BO3-KCl-NaOH缓冲介质中,试剂与镍(Ⅱ)形成4∶1的橙红色络合物,在539 nm处有一最大吸收峰,镍的质量浓度在0~0.50μg/mL范围内符合比尔定律,表观摩尔吸光系数为7.74×104L.mol-1.cm-1。方法用于铝合金标准样品中镍的测定,结果同认定值相一致,相对标准偏差为3.2%和2.9%。     

Tween 20增敏二甲酚橙分光光度法测定水中痕量铝

研究了表面活性剂吐温20(Tween 20)对二甲酚橙(XO)与铝显色反应的增敏作用,建立了分光光度法测定水中痕量铝的新方法。实验结果表明,在HAc-NaAc介质中,铝与二甲酚橙、吐温20反应生成的有色络合物,最大吸收波长为510nm,表观摩尔吸光系数ε为2.63×104L.mol-1.cm-1,铝的质量浓度在0~0.64μg/mL范围内与吸光度呈良好的线性关系,相关系数r=0.998 7,检出限为0.007 7μg/mL。方法应用于管网水和河水中铝的测定,相对标准偏差为1.2%~1.7%,回收率在97%~103%范围。     

2-[(对-苯偶氮苯)-三氮烯]苯甲酸与锑的显色反应研究及其应用

合成了新显色剂2-[(对-苯偶氮苯)-三氮烯]苯甲酸(PABTB),并研究了该试剂在阳离子表面活性剂CTMAB存在下与锑离子的显色反应。将邻氨基苯甲酸重氮化得到重氮盐溶液,然后重氮盐与对氨基苯偶氮苯发生偶联反应,产物经提纯和重结晶后得到PABTB。通过元素分析和红外光谱检验确认其为目标产物。在pH 10.18的硼砂和氢氧化钠缓冲溶液介质中,锑与该试剂形成摩尔比为1∶2的红色络合物,其表观摩尔吸光系数为1.686×105L.mol-1.cm-1,锑离子的浓度在0~0.7 mg/L范围内符合比尔定律。用该试剂成功地测定了矿样中微量锑。     

孔雀石绿催化光度法测定水中痕量铈

在HAc-NaAc缓冲介质中,痕量铈(Ⅳ)可灵敏地催化KIO3氧化孔雀石绿的褪色反应,据此研究了该反应的最佳条件,建立了催化光度法测定痕量铈的新方法。结果表明,在pH=5.0的HAc-NaAc缓冲介质中,试剂及褪色体系的最大吸收波长均为620nm,表观摩尔吸光系数为ε=1.1×105L.mol-1.cm-1,铈(Ⅳ)量在0~0.4μg.mL-1范围内与孔雀石绿的褪色程度呈良好的线性关系,其线性回归方程为△A=0.0285c(μg/25mL)+0.0036,相关系数r=0.9994,检出限为8.8ng.mL-1。该法可直接用于自来水中痕量铈的测定,加标回收率为94.0%~99.0%,结果满意。