多孔硅的电致发光

采用横向阳极氧化技术在n型单晶硅衬底上制备多孔硅,室温下光荧光谱峰值位于688nm;表面蒸铝形成铝/多孔硅/硅的类肖特基结构,并观察到采用这种方法生长的多孔硅样品的室温电致发光。铝/多孔硅结具有良好的整流特性,在-10V内反向漏电流小于50nA,理想因子为7。室温电致发光的阈值电流为8.5mA,发光强度随正向电流的增加而加强。     

多孔硅的电致发光研究

本文研究了多孔硅的电致发光现象。在多孔硅上淀积了半透明金膜后,当正向偏压加到15V、电流密度100mA/cm~2时,观察到了稳定的电致可见光发射现象。伏安曲线的测量表明它有明显的类似二极管的整流特性。     

用于微波/射频集成电路的一种新型低损耗介质——多孔硅及氧化多孔硅厚膜

提出在单片微波集成电路(MMIC)中用多孔硅/氧化多孔硅厚膜作微波无源器件的低损耗介质膜.研究了厚度为70μm的多孔硅/氧化多孔硅厚膜在低阻硅衬底上的形成,这层厚膜增加了衬底的电阻率,减少了微波的有效介质损耗.通过测量在低阻硅衬底上形成的氧化多孔硅厚膜上的共平面波导的微波特性,证明了在低阻硅衬底上用厚膜氧化多孔硅可以提高共平面传输线(CPW)的微波特性.     

用于微波/射频集成电路的一种新型低损耗介质——多孔硅及氧化多孔硅厚膜

提出在单片微波集成电路(MMIC)中用多孔硅/氧化多孔硅厚膜作微波无源器件的低损耗介质膜.研究了厚度为70μm的多孔硅/氧化多孔硅厚膜在低阻硅衬底上的形成,这层厚膜增加了衬底的电阻率,减少了微波的有效介质损耗.通过测量在低阻硅衬底上形成的氧化多孔硅厚膜上的共平面波导的微波特性,证明了在低阻硅衬底上用厚膜氧化多孔硅可以提高共平面传输线(CPW)的微波特性.     

氮化镓基高电子迁移率晶体管栅电流输运机制研究

制备了与AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管栅极结构与性能等效的圆形肖特基二极管结构,测量了器件的变温电流-电压特性,研究其在正向与反向偏压条件下的载流子输运过程。结果表明:(1)正向低偏压线形区的电流主要为缺陷辅助隧穿电流,而体电阻效应显著的高偏压区,经典热发射机制占主导地位;(2)AlGaN势垒层中的极化电场对器件的反向漏电流起重要作用,载流子的主要输运过程为Frenkel-Poole发射机制。     

室温下nc-Si/SiO2多层膜结构中的共振隧穿现象

采用等离子体淀积和原位氧化技术,并结合后续的热退火处理制备了nc-Si/SiO2 多层膜结构。通过电流电压特性对室温下器件中的载流子输运过程进行了表征。在正向和反向偏压下的电流电压特性曲线中都表现出了由于共振隧穿引起的负微分电导。共振隧穿产生的峰值电流对应的电压值与器件结构中的势垒层厚度相关,势垒层越厚,发生隧穿的峰值电压越高。文中通过器件的能带结构简图和等效电路图对正向、反向偏压下的共振隧穿峰值电压差异进行了细致的分析。     

硅／多孔硅异结光生电压谱研究

首次报道硅／多孔硅异质结光生电压谱，发现多孔硅的激发能有不连续性，表明多孔硅量子点由一层层硅硅原子有序排列而构成，其尺寸分布是不连续的，其差值为硅晶格常数的整数倍，光生电压谱是研究多孔硅和硅／多孔硅异质结能带结构的有效方法。     

电化学腐蚀法制备的SiO2包裹纳米硅颗粒结构的电致发光特性

将采用传统电化学腐蚀法制备的多孔硅样品,用浸泡液浸泡剥离其表层多孔层,使样品表面形成SiO2包裹纳米硅颗粒的结构,在表面镀半透明Au膜后制备成电致发光器件.在正向偏压下样品可以长时间稳定地发出绿光(510nm),并且随着偏压的升高,发光强度增强,峰位不变.讨论了可能的发光机制.     

光电材料多孔硅的多孔度理论计算方程

在制备多孔硅材料时,多孔硅的多孔度和厚度与电解电流强度、电解时间以及氢氟酸的浓度有关.如果氢氟酸的浓度保持不变,通过改变电解时间和电解电流强度就可以得到所需多孔硅的多孔度及厚度.但现在一般都通过测量设备来重复测量多孔硅的多孔度及厚度,特别是多层多孔硅,很难严格控制其厚度.为此,通过对多孔硅中载流子运动的研究,结合BET方程中的SBET定义,推导出多孔硅的多孔度、电解速度和电解电流强度之间的关系表达式.通过该理论公式,就可以保证精确得到多孔硅的多孔度及厚度.该理论公式得到了实验的验证.     

光电材料多孔硅的多孔度理论计算方程

在制备多孔硅材料时 ,多孔硅的多孔度和厚度与电解电流强度、电解时间以及氢氟酸的浓度有关 .如果氢氟酸的浓度保持不变 ,通过改变电解时间和电解电流强度就可以得到所需多孔硅的多孔度及厚度 .但现在一般都通过测量设备来重复测量多孔硅的多孔度及厚度 ,特别是多层多孔硅 ,很难严格控制其厚度 .为此 ,通过对多孔硅中载流子运动的研究 ,结合 BET方程中的 SBET定义 ,推导出多孔硅的多孔度、电解速度和电解电流强度之间的关系表达式 .通过该理论公式 ,就可以保证精确得到多孔硅的多孔度及厚度 .该理论公式得到了实验的验证     

硅/硅直接键合的界面杂质

用SIMS和扩展电阻测试研究了常规p~+/n和n~+/n硅/硅键合界面的杂质O,H,C,N,Fe,Ni以及掺杂原子B,P的行为。经1 100℃ 1小时键合后,界面的H消失;O,C,N稳定;重金属杂质Fe,Ni仍在界面附近;掺杂原子B,P的扩散小于2μm。     

二氧化锡/多孔硅/硅光伏特性研究

测量了二氧化锡（SnO2）／多孔硅（PS）／硅（Si）的光电压谱，分析表明：在SnO2／PS／Si材料中存在着两个异质结；当样品吸附还原性气体时，其光电压明显下降。当样品在1％液化石油气的氛围时（相对于空气），光电压减少了16．4％-27．5％；在1％CO氛围时，减少了8．1％-19．4％；在1％H2氛围时，减少了12．1％-14．9％，因此SnO2／PS／Si可作为一种新的敏感元件。文中还对测量结果进行了讨论分析。     

HV/CVD系统Si、SiGe低温掺杂外延

研究了硼烷（B2H6）掺杂锗硅外延和磷烷（PH3）掺杂硅外延的外延速率和掺杂浓度与掺杂气体流量的关系．B浓度与B2H6流量基本上成正比例关系;生长了B浓度直至1019cm-3的多层阶梯结构,各层掺杂浓度均匀,过渡区约20nm,在整个外延层,Ge组分（x=0.20）均匀而稳定．PH3掺杂外延速率随PH3流量增加而逐渐下降;P浓度在PH3流量约为1.7sccm时达到了峰值（约6×1018cm-3）．分别按PH3流量递增和递减的顺序生长了多层结构用以研究PH3掺杂Si外延的特殊性质．     

HV/CVD系统Si、SiGe低温掺杂外延

研究了硼烷 (B2 H6 )掺杂锗硅外延和磷烷 (PH3)掺杂硅外延的外延速率和掺杂浓度与掺杂气体流量的关系 .B浓度与 B2 H6 流量基本上成正比例关系 ;生长了 B浓度直至 10 1 9cm- 3的多层阶梯结构 ,各层掺杂浓度均匀 ,过渡区约 2 0 nm,在整个外延层 ,Ge组分 (x=0 .2 0 )均匀而稳定 .PH3掺杂外延速率随 PH3流量增加而逐渐下降 ;P浓度在 PH3流量约为 1.7sccm时达到了峰值 (约 6× 10 1 8cm- 3) .分别按 PH3流量递增和递减的顺序生长了多层结构用以研究 PH3掺杂 Si外延的特殊性质     

聚合物半导体PAn/Si异质结(英文)

The P type semiconducting polymer polianiline (PAn) films have been prepared on n and p type si chips by photo-electrochemical and electrochemical polymerization, and so the semiconducting polymer PAn/silicon heterojunctions have been fabricated. The I dark-V and I photo-V curves, as well as C-V curves at different frequencies have been measured and the energy band diagrams, the distributions of impurity density and the interface states have been analyzed for the heterojunctions. It is demonstrated experimentally that the n-p Si-PAn heterojunction possesses fine photoelectrical characteristics.     

硫化锌/多孔硅体系和氧化锌/多孔硅体系的光学和电学特性比较

用脉冲激光沉积法在相同孔隙率的多孔硅(Porous Silicon, PS)衬底上生长了ZnS薄膜和ZnO薄膜,在室温下对ZnS/PS和ZnO/PS的光学和电学性质进行了比较.结果发现,ZnS/PS和ZnO/PS在可见光区450～700 nm都有一个较宽的光致发光谱带,呈现较强的白光发射,但ZnS/PS体系的白光发射性能要优于ZnO/PS体系的发光性能.从二者的I-V特性曲线来看,ZnS/PS异质结呈现出与普通二极管相似的整流特性,而ZnO/PS异质结的整流特性与普通二极管不同,其反向电流不饱和.     

Silicon carbide/diamond heterostructure rectifying contacts

The first results pertaining to the fabrication of an optically transparent SiC contact on naturally occurring semiconducting diamond C     

Effect of Silicon Thickness on Contact-Etch-Stop-Layer-Induced Silicon/Buried-Oxide Interface Stress for Partially Depleted SOI

In this letter, based on both experimental investigations and simulation confirmation, it was found that a strained contact etch stop layer over the thin silicon layer of a partially depleted silicon-on-insulator (PD-SOI) will induce high stress on the buried-oxide/silicon interface. Additionally, the interface stress increases with decrease of silicon thickness T_SI, thus enhancing the current of the MOSFET, e.g., as T_SI shrinks from 90 to 50 nm, current enhancement for PD-SOI n-channel MOS increased from 7% to 12% due to the increase of interface stress. The results are expected to be more significant for devices with thinner T_SI such as fully depleted silicon-on-insulator and multigate devices     

VHF/UHF硅外延电调变容管

本文简述了器件原理,并给出VHF/UHF硅电调变容管的设计结果.WB30系列VHF/UHF硅电调谐变容二极管,其管芯为双外延台式钝化结构,采用金属陶瓷微带管壳封装.制得的器件,其变容比 C_3/C_(25)≥4.5,串联电阻 r≤1.5Ω,截止频率f_c≥12GHz(VHF波段);及r_s≤0.8Ω,f_c≥22GHz(UHF).结果表明WB30型VHF/UHF硅电调变容管已与日本NEC公司的VHF/UHF硅外延平面电调变容管1S2209/1S2208的性能相当.电调变容管的统调特性及其串联电阻直接与电视高频头的增益相关.用WB30型电调变容管制作的UHF频段电视机用高频头——一级高放及一级二极管混频,已获得5～6dB的增益.     

Hydrogenated Nano-/Micro-Crystalline Silicon Thin-Films for Thermoelectrics

Thermoelectric technology has not yet been able to reach full-scale market penetration partly because most commercial materials employed are scarce/costly, environmentally unfriendly and in addition provide low conversion efficiency. The necessity to tackle some of these hurdles leads us to investigate the suitability of n-type hydrogenated microcrystalline silicon (μc-Si: H) in the fabrication of thermoelectric devices, produced by plasma enhanced chemical vapour deposition (PECVD), which is a mature process of proven scalability. This study reports an approach to optimise the thermoelectric power factor (PF) by varying the dopant concentration by means of post-annealing without impacting film morphology, at least for temperatures below 550°C. Results show an improvement in PF of more than 80%, which is driven by a noticeable increase of carrier mobility and Seebeck coefficient in spite of a reduction in carrier concentration. A PF of 2.08 × 10^?4 W/mK² at room temperature is reported for n-type films of 1 μm thickness, which is in line with the best values reported in recent literature for similar structures.