SOI／SIMOX材料导电类型反型的研究

采用大剂量氧离子注入（１７０ｋｅＶ，１．８×１０１８＋／ｃｍ２）ｐ型单晶硅，高温退火（１３００℃，６ｈ）后形成ＳＯＩ－ＳＩＭＯＸ（ＳｉｌｉｃｏｎＯｎＩｎｓｕｌａｔｏｒ－ＳｅｐａｒａｔｉｏｎｂｙＩｍｐｌａｎｔａｔｌｏｎｏｆＯｘｙｇｅｎ）样品。俄歇电子能谱仪和扩展电阻仪测试表明，该样品表层硅膜的导电类型由ｐ型反型为ｎ型。ＳＩＭＯＸ样品的反型是硅中的氧施主所致，由近自由电子的类氦模型计算，ＳＩＭＯＸ样品中氧施主的电离能为０．１５ｅＶ，与早期文献报导的实验值一致。     

SIMOX上外延层的TEM研究

氧注入隔离(SIMOX:Separation by IMplanted OXygen)是绝缘层上形成单晶硅(SOI:Silicon onInsulator)结构的最有前途的技术。制备工艺简单,可获得绝缘层上高质量的单晶硅膜。由于SIMOX衬底与体材料硅相比有许多潜在的优点,如有较高的开关速度、较强的抗辐照能力和避免闭锁效应等,正受到人们越来越多的关注。SIMOX衬底上分子束外延生长GaAs或Si/Ge_(0.5)Si_(0.5)应变层超晶格薄膜,具有异质外延材料和SIMOX的全部优点。可把GaAs光电器件和硅集成电路集成在一块芯片上。SIMOX中氧化物埋层由氧离子注入单晶硅形成,注入能量为200kev,剂量为1.8×10~_(18)/cm~2。注入后试样在1300C干氮气氛中退火6小时,然后在SIMOX     

离子束合成SIMOX技术的进展

综述了离子束科学技术领域新的重要进展－－从作为半导体掺杂手段的低剂量离子注入到高剂量离子注入合成新材料的离子束合成技术，讨论了高剂量注入的物理效应，介绍了利用高剂量氧注入硅合成ＳＩＭＯＸ材料的物理过程以及ＳＩＭＯＸ技术的多种应用，提出了提高ＳＩＭＯＸ材料性能的各种途径。     

SIMOX薄膜材料的电学性能

本文主要研究高剂量氧离子 (1 4～ 2 5× 10 1 8/cm2 )注入Si (10 0 )中 ,形成SOI SIMOX材料的表面Si单晶薄层的电学性能。用扩展电阻和霍耳测量 ,研究了不同的注入条件和退火条件对表面Si单晶层的载流子度和迁移率的影响。     

SIMOX薄膜上形成钛硅化物的研究

本文报道了在SIMOX(Separation by IMPlanted Oxygen)薄膜材料上制备钛硅化物的研究结果。研究表明,不同厚度的SIMOX薄膜材料上都形成了均匀的TiSi_2,其薄层电阻为4.0—4.5Ω/□,上层Si中的载流子峰值浓度达2×10~(20)/cm~3,获得了一种TiSi_2/n~+-Si/SiO_2/Si的多层结构。形成TiSi_2后,As原子在上层Si中的分布与SIMOX薄膜厚度有关,当上层Si很薄时,As原子在上层Si与SiO_2埋层的界面上的堆积是明显的。     

注氟SIMOX隐埋SiO_2的辐照感生电荷分布特性

对常规工艺制备的ＳＩＭＯＸ（ＳｅｐａｒａｔｉｏｎｂｙＩＭｐｌａｎｔａｔｉｏｎｏｆＯＸｙｇｅｎ）材料，注入不同剂量的Ｆ＋并退火，其电容经（６０）Ｃｏγ射线电离辐照后平带电压漂移较小，通过同理论值相比较，说明Ｆ＋的注入减少了ＳＩＭＯＸ隐埋ＳｉＯ２层（ＢＯＸ：ＢｕｒｉｅｄＯＸｉｄｅ）的空穴陷阱浓度，增强了ＳＩＭＯＸ的抗电离辐照能力．     

SIMOX材料铁杂质沾污的紫外光致荧光分析

本文用紫外光致荧光法无损检测孙同工艺参数制备ＳＩＭＯＸ材料正面和背面的铁杂质沾污程度，得出了这些样品铁杂质浓度的相对大小。     

退火气氛对SIMOX材料Si／SiO_2界面特性的影响

利用ＴＥＭ、ＡＥＳ、ＸＰＳ技术分析研究了不同退火气氛对ＳＩＭＯＸ材料的影响．结果表明，在注入能量和剂量以及退火温度和时间都相同的条件下，在Ａｒ＋０．５％Ｏ２中退火，可以获得光滑平整的Ｓｉ／ＳｉＯ２界面，而在纯Ｎ２气氛中退火，Ｓｉ／ＳｉＯ２界面极不平整，且界面附近晶体质量较差．本文分析了造成这种结果的原因．     

镍硅化物生成的TEM原位研究

蒸涂法获得的Si-Ni界面在室温到800℃下热处理,并用透射式电子显微镜对它进行原位研究。在化学清洗的洁净的Si(100)及(111)面上生成了Ni2Si,NiSi和NiSi2系列。实验表明,在真空度为110-6mmHg,温度为650℃时,化学清洗的Si表面上生成了SiC;各种镍硅化物的出现不是在某一确定温度;在Si(111)面上外延生长镍硅化物比在(100)面上容易。     

关于S0I（SIMOX）材料在注入过程中粒子污染的研究

本文描述注氧机在制作SOI（SIMOX）材料时，注入过程对顶层硅中产生粒子污染的影响。结合SIMS测试结果，从光路结构，电器参数、靶室等方面阐述粒子污染的机理，并提出相应的解决措施。     

SIMOX材料隐埋氧化层中民密度的表征和形成机理定性分析

ＳＩＭＯＸ材料中隐埋氧化层的针孔漏电可使器件完全失效，本用ＣｕＳＯ４电解电镀法测定了不同工艺条件制备的ＳＩＭＯＸ材料ＢＯＸ中的针孔密度并用改进的二维程序定性分析了经起针孔的杂质临界颗粒尺寸。     

退火方式和气氛对SIMOX材料质量的影响

本文较为详细地研究了退火程序、退火气氛和注入方式对ＳＩＭＯＸ材料质量的影响，结果表明，采用二重或三重注入并在Ａｒ＋０．５％Ｏ２中退火，可以获得光滑平整的Ｓｉ／ＳｉＯ２界面和高质量的表面硅层。     

SIMOX材料制备中注入剂量优化研究

本文采用ＳＩＭＳ、ＴＥＭ、ＲＢ等测试手段，分析了注入剂量改变对ＳＩＭＯＸ（ＳｅｐａｒａｔｉｏｎｂｙＩＭｐｌａｎｔｅｄＯＸｙｇｅｎ）材料顶层硅和埋氧化层微结构的影响，研究结果表明，注入剂量低至０．６ｘ１０１８Ｏ＋／ｃｍ２时，经过１３００℃，６小时的高温退火过程，能形成界面清晰的三层结构，得到高结晶度的表面硅层，埋氧化层中存在尺寸较大的硅岛；标准注入剂量（１．８ｘ１０１８Ｏ＋／ｃｍ２）形成的ＳＩＭＯＸ材料表层硅出现明显的缺陷，分析结果表明，注入过程中表面存在的缺陷经高温退火后仍有部分残留，成为最终材料表面缺陷的原因之一；形成低表面缺陷和高绝缘性能埋氧化层的优化注入剂量在注入能形成连续氧化物的临界注入剂量左右。     

β—FeSi2／SIMOX—一种新结构的光电子材料

本采用固相外延法在ＳＩＭＯＸ衬底上生长了β－ＦｅＳｉ２薄膜，采用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ），卢瑟辐背散射（ＲＢＳ）以及自动扩展电阻测量研究了样品的多层结构，Ｒａｍａｎ谱表征说明它与直接在硅片上生长的薄膜具有类似的晶格振动特性。     

SIMOX技术的现状

本文描述了在埋层氧化物上制备超薄Si膜的离子注入技术,并概述了这种优质材料在器件设计中的应用。     

SBT材料微结构的TEM研究

本文利用透射电子显微术(TEM)对 SrBi2Ta2O9 (SBT) 材料(单晶、陶瓷及薄膜)的微结构进行了研究. 在(001)取向的SBT单晶材料及多晶陶瓷中观察到90°铁电畴结构.在SBT晶体中观察到大量的条带状四度反相畴界结构和少量的三度反相畴界结构,利用TaO6氧八面体的扭转和四态自旋结构模型,对反相畴界结构的实验观测结果进行了解释.在(001)取向的SBT铁电薄膜中,观察到小角晶界(倾角为8 2°)的位错分解现象,导致不全位错和层错的出现.利用平衡状态下两个不全位错之间的排斥力等于层错的吸引力,估算了小角晶界处的层错能量,大小为0 27～0 29 J/m2.小角晶界位错的分解对(001)取向的SBT铁电薄膜漏电流及耐疲劳特性具有重要的影响.     

φ76mm智能剥离SOI材料的制备及其表面缺陷的分析

结合硅片低温键合和中等剂量的氢离子注入,用智能剥离技术成功地制备了φ７６ｍｍ的ＳＯＩ材料,用原子力显微镜（ＡＦＭ）测得表面粗糙度约为７ｎｍ,比普通的抛光硅片约大一个数量级。ＳＯＩ上层硅膜存在表面缺陷,包括未转移区和气泡等,这是由剥离前硅片键合界面存在的空洞引起。通过改进低温键合工艺,提高键合质量,可得到基本无宏观表面缺陷的ＳＯＩ材料。     

全耗尽CMOS／SIMOX器件研制

在表层硅厚度为１８０ｕｍ的ＳＩＭＯＸ材料上，用局部增强氧化隔离等工艺研制了沟道长度为２．５μｍ的全耗尽ＣＭＯＳ／ＳＩＭＯＸ器件。该工艺对边缘漏电的抑制及全耗尽结构对背沟漏电的抑制降低了器件的整体漏电水平，使ＰＭＣＯＳ和ＮＭＯＳ的漏电分别达到３．Ｏ×１０－１１Ａ／μｍ和２．２×１０－１０Ａ／μｍ。５Ｖ时，例相器的平均延迟时间达６ｎｓ。     

半导体陶瓷中孪晶的HREM和TEM研究

Oppolpzer曾用TEM这观察到BaTiO_3半导体陶瓷的孪晶,认为它会伴生异常晶粒长大。但是有关孪晶和孪晶界的结构细节以及形成机制尚不清楚。本文用高分辩电镜(HREM)和透射电镜(TEM)进一步研究了它们的孪晶,得到如下四点结果。1.BaTiO_3的大部分孪晶均为{111)孪晶,其晶界为共格倾斜(70°)孪晶界。图1是[110]方向孪晶的晶格像,图中用粗黑线示意镜面对称的(001)晶格(3.9A),与之垂直的为(110)晶格(2.8A),它相应于左右(指标化示意)上角的衍射结