Sl-GaAs单晶的热稳定性研究

SI-GaAs衬底材科的热稳定性对于用直接离子注入工艺制作GaAs场效应器件及集成电路是至关重要的.本文采用变温霍耳效应测量、光注入瞬态电流谱(OTCS)和原子吸收光谱等方法研究了热稳定性差的不掺杂LEC SI-GaAs单晶.结果表明,原子吸收光谱分析发现此晶体存在6.7×10~(15)cm~(-3)Fe杂质,其他两种方法观察到一个～0.62eV深能级.文中推测这是与杂质Fe有关的深受主,认为它对不掺杂LBC SI-GaAs单晶的热稳定性可能有重大影响.     

高吸收,耐强辐射热释电材料的研究

在PZT中通过掺杂得到了本体“黑”化的PZT热释电陶瓷。该材料室温下热释电系数为1.8×10~(-8)C/cm~2·K,在第一相变点(约34.5℃)达26.3×10~(-8)C/cm~2·K,介电常数为220.6。反射光谱显示陶瓷对可见光、近红外及紫外部分有强烈吸收,因此可用于这些波段内的强辐射探测。     

GaAs快速退火:激活率的均匀性及其与温度的关系

在2in和3in的SI-GaAs衬底上进行Si、Be、Mg等离子注入,用商用炉进行快速热退火,并用扫描微波光电导、C-V曲线及Hall测试等方法研究了注入层激活率的均匀性。结果表明:快速退火的衬底,其低剂量(3～4×10~(12)cm~(-2))的载流子寿命和迁移率以及高剂量(1×10~(-5)cm~(-2))的载流子浓度可以与热退火的相比或优于热退火的结果。用两种退火方法所得到的这些参数的均匀性没有明显的差别。还研究了两种退火方式对注入层中的损伤消除及载流子激活与温度的关系。对于施主注入,微波光电导技术给出的结果分别与背散射和电学测试所得的结果密切相关。     

半绝缘InP中Si~++P~+双注入的电学特性

研究了在200℃热靶条件下经Si~+单注入和S~++P~+双注入的半绝缘InP常规热退火和快速热退火后的电学特性。热退火后,双注入样品中的电学性能优于单注入样品。采用快速热退火后,双注入的效果更加显著。Si~+150keV,5×10~(14)cm~(-2)+P~+160keV,5×10~(14)cm~(-2)双注入样品经850℃、5秒快速效退火后,最高载流子浓度达2.6×10~(19)cm~(-3),平均迁移率为890cm~2/V·s。     

HgSe：Fe的红外光谱和自由载流子散射

测量了掺Fe浓度为1.5×10~(18)～7×10~(19)cm~(-3)的HgSe:Fe样品在中红外波段内的室温透过率和反射率,由此看出Fe浓度大于或小于4×10~(18)cm~(-3)时吸收系数,迁移率和吸收截面的性质明显不同,用Fe的空间有序化模型解释了实验结果。     

MCT液相外延薄膜的生长和特性

用开管水平液相外延系统从富Te溶剂中生长了不同x值的MCT薄膜。经X射线衍射、Hall电学参数、红外光谱、扫描电镜、X射线能谱仪和电子通道花样分析测试,结果表明:外延薄膜表面平整,光学参数较好,纵向、横向组份均匀,晶体结构完整,电学参数较好,外延膜质量优良。短波材料(n型):载流子浓度3.54×10~(14)cm~(-3),迁移率1.63×10~4cm~2V~(-1)s~(-1);中波材料(n型):载流子浓度9.95×10~(14)cm~(-3),迁移率为1.76×10~4cm~2V~(-1)s~(-1);原生长波材料(n型):载流子浓度为2.15×10~(15)cm~(-3),迁移率2.00×10~4cm~2V~(-1)s~(-1)。     

硅离子注入SI-GaAs的快速热退火

使用高频感应加热的石墨作为红外热辐射源研究了SI-GaAs中Si注入的快速热退火(RTA)。对快速热退火在缺陷消除方面较常规退火具有的优点进行了讨论。在900～1050℃退火温度范围内,RTA的激活率随温度增加而增加,高剂量时RTA的激活率比SiO_2包封常规退火的高一倍多,载流子浓度可达1.5×10~(18)cm~(-3)。采用Si两次注入获得了性能优良的薄层掺杂材料。这种材料用于器件制造取得了很好的使用结果。     

液封直拉半绝缘GaAs中的碳

研究了热解氮化硼坩埚中液封直拉生长的非掺杂半绝缘砷化镓单晶,主要浅受主碳的浓度决定于 B_2O_3液封剂中的水含量,干燥的 B_2O_3(水含量100～150ppm)使碳浓度高达8×10~(15)/cm~3,而湿的 B_2O_3(水含量500ppm)则使碳的浓度在检出限3～5×10~(14)/cm~3以下。在我们所测量的全部样品中,对于含碳量低于5×10~(14)/cm~3的样品,补偿浓度(受主浓度减去比 HL_2浅的施主浓度)也低,而其室温载流子浓度大于10~(11)/cm~3;对于碳浓度在5×10~(14)/cm~3以下的样品,室温载流子浓度则低于5×10~7。在高碳样品中补偿浓度比碳浓度低,说明在这些样品中比 EL_2浅的施主对确定补偿浓度的数值起主导作用。     

高纯VPE-GaAs、LPE-GaAs的电学性质

用Van der Pauw法测量高纯VPE-GaAs和LPE-GaAs样品在20—300K温度范围内的电学性质,分析了它们的电子散射机理.最纯的VPE-GaAs样品峰值迁移率高达3.76×10~5cm~2/V·s,LPE-GaAs样品的峰值迁移率为2.54×10~5Cm~3/V·s.这两个样品的总离化杂质浓度分别为 7.7 × 10~(13)cm~(-3)和 1.55 ×10~(14)cm~(-3).     

分子束外延高性能P型GaAs单晶薄膜

用国产分子束外延设备生长出性能优良、表面平整光洁的GaAs。不掺杂的P型GaAs空穴浓度为 2-8×10~(14)cm~(-3),室温迁移率为360-400cm~2/V·s.使用国产材料,纯度为 2N5并经我们“提纯”的 Be作为 P型掺杂剂.掺 Be的 P型GaAs空穴浓度范围从1.0 × 10~(15)至6×10~(15)cm~(-3).其室温迁移率与空穴浓度的关系曲线与国外文献的经验曲线相符.当空穴浓度为1—2 ×10~(15)cm~(-3)时,室温迁移率达 400cm~2/V·s.低温(77K)迁移率为 3500—7000cm~2/V·s.在4.2K下对不同空穴浓度的P型GaAs样品进行了光荣光测量和分析.     

两步快退火改善InP（Fe）中MeV硅注入层的品质

２ＭｅＶ、（１～２）×１０１４ｃｍ－２硅离子注入ＳＩ－ＩｎＰ（Ｆｅ）造成负的（－３．４×１０－４～－２．９×１０－４）晶格应变，光快速退火的激活能为０．２６ｅＶ。８８０℃／１０ｓ退火可得到１００％的施主激活。间断两步退火（３７５℃／３０ｓ＋８８０℃／１０ｓ）使注入层单晶恢复完全，较大程度（２０％～３５％）地改善了载流子的迁移率。四能量叠加注入已能在０．５～３．０μｍ的深度区域形成满足某些器件要求的低电阻（７．５Ω）高浓度［（２～３）×１０１８ｃｍ－３］的ｎ型导电层。     

Si~+注入GaAs红外快速退火实验研究

本文研究了GaAs MESFET有源层和n~+层Si~+注入的红外快速退火行为。用该技术获得的有源层和n~+层的载流子浓度与迁移率分别为1～2×10~(17)cm~3和3000～3500cm~2/V·s以及1～2×10~(18)cm~(-3)和1500cm~2/V·s,制成的单栅FET每毫米栅宽跨导为120mS,在4GHz下,NF=1.1dBGa=12.5dB。实验证实了快速退火比常规炉子热退火具有注入杂质再分布效应弱和对衬底材料热稳定性要求低的优点。对两种退火的差别在文中也作了讨论。     

a-Si:H/a-SiN_x:H多层膜界面的研究

<正> 尽管过去几年对非晶半导体多层膜及其界面对多层膜传输性能影响的研究甚多,然而对于界面缺陷态的特性及其密度了解甚少。不同的测量方法得到的a-Si:H/a-SiNx:H界面缺陷态密度可从1010变到1012cm-2。这一实验结果反映了每一测试方法仅能探测某些能级的缺陷,在某些情况下可能是不同类的缺陷。非晶硅系材料都包含有氢。已发现,在多层膜的沉积过程中,由于组成多层膜的子层间应力释放的需要以及两子层材料的氢扩散系数不同而     

高体积分数电子封装用铝基复合材料性能研究

高体积分数颗粒增强铝基复合材料由于其具有高导热、热膨胀系数可以调整、低密度和低成本而在电子封装领域有着广泛的应用。文章采用挤压铸造法制备了Sip／Al复合材料,金相观察表明,复合材料的铸态组织致密,颗粒分布均匀,没有微小的孔洞和明显的缺陷;复合材料20℃-100℃的平均线膨胀系数为7．6～8．1×10-6·℃-1,导热率大于100W(m·℃)-1,同时Sip／Al复合材料具有较低的密度(2．4g·cm-3)、较高的比强度、比模量采用化学镀的方法,复合材料表面的镀 Ni层连续、均匀,以其作为底座的二极管满足器件可靠性测试要求。     

Effects of Mg-doping concentration on the characteristics of InGaN based solar cells

A major challenge in GaN based solar cell design is the lack of holes compared with electrons in the multiple quantum wells (MQWs). We find that GaN based MQW photovoltaic devices with five different Mg-doping concentrations of 0 cm-3, 5×1017 cm-3, 2×1018 cm-3, 4×1018 cm-3 and 7×1018 cm-3 in GaN barriers can lead to different hole concentrations in quantum wells (QWs). However, when the Mg-doping concentration is over 1×1018 cm-3, the crystal quality degrades, which results in the reduction of the external quantum efficiency (EQE), short circuit current density and open circuit voltage. As a result, the sample with a slight Mg-doping concentration of 5×1017 cm-3 exhibits the highest conversion efficiency.     

Thermal stability of heavily tellurium-doped InP grown by metalorganic molecular beam epitaxy

The thermal stability of tellurium in InP has been examined in samples doped with Te up to an electron concentration of 1.4 × 10²⁰ cm⁻³. Annealing was conducted using rapid thermal annealing for a period of one minute at temperatures over the range 650–800°C. Secondary ion mass spectroscopy analysis showed virtually no change in the Te profile before and after annealing, even at the highest annealing temperatures. High resolution x-ray diffraction and Hall measurements revealed a general decrease in the lattice strain and carrier concentration for annealing temperatures above 650°C. No evidence of strain relief was found in the form of cross-hatching or through the formation of a dislocation network as examined by scanning electron microscopy or transmission electron microscopy (TEM). These results are most likely due to the formation of Te clusters, though such clusters could not be seen by crosssectional TEM.     

Novel Cu/Cr/Ge/Pd Ohmic Contacts on Highly Doped n-GaAs

The thermal stability of the Cu/Cr/Ge/Pd/n⁺-GaAs contact structure was evaluated. In this structure, a thin 40 nm layer of chromium was deposited as a diffusion barrier to block copper diffusion into GaAs. After thermal annealing at 350°C, the specific contact resistance of the copper-based ohmic contact Cu/Cr/Ge/Pd was measured to be (5.1 ± 0.6) × 10⁻⁷ Ω cm². Diffusion behaviors of these films at different annealing temperatures were characterized by metal sheet resistance, X-ray diffraction data, Auger electron spectroscopy, and transmission electron microscopy. The Cu/Cr/Ge/Pd contact structure was very stable after 350°C annealing. However, after 400°C annealing, the reaction of copper with the underlying layers started to occur and formed Cu₃Ga, Cu₃As, Cu₉Ga₄, and Ge₃Cu phases due to interfacial instability and copper diffusion.     

GaN基PIN紫外探测器的质子辐照效应

摘要：制备了GaN基PIN结构紫外探测器。用能量为2MeV的质子对器件依次进行注量为5×1014cm-2和2×1015cm-2的辐照。通过测量辐照前后器件的I-V曲线和光谱响应曲线，讨论了不同注量的质子辐照对GaN基紫外探测器件性能的影响。I-V特性表明，辐照使器件的反向暗电流增大，正向开启电流减小，并减小了器件的响应率，使峰值响应波长向短波方向稍有移动。为分析器件的辐照失效机理，研究了质子辐照对GaN材料的拉曼散射谱(Raman谱)和光致发光谱(PL谱)的影响。拉曼散射谱表明，A1(LO)模式随辐照注量向低频移动，通过拟合A1(LO)谱形，得到辐照使材料的载流子浓度降低的结果。PL谱表明，辐照使主发光峰和黄光峰强度降低，并出现一些新的发光峰，分析认为这是由于辐照引起了N空位缺陷和其他一些缺陷的亚稳态造成。     

用于GaAs贯穿注入和包封退火的AIN薄膜

用直流反应溅射淀积的AIN薄膜作包封介质对GaAs进行了贯穿注入和包封退火。用电化学C－V法测量了载流子的分布。实验结果与TRIM模拟结果符合得很好。用50nm的AIN包封进行贯穿注入和退火，得到了较小的标准偏差，较陡峭的载流子分布和较高的激活率。应用AIN包封层后，当注入能量180keV，注入剂量7．5×10~13cm~－2时，所得到的最高载流子浓度为1．84×10~18cm~－3，样品方块电阻为118Ω／□。     

Carbon-black thixotropic thermal pastes for improving thermal contacts

This paper addresses thermal interface materials for thermal conduction of excess heat for microelectronic applications. Carbon black (30 nm) thixotropic paste based on polyol ethers is comparable to carbon black fluidic paste based on polyethylene glycol (PEG) in its effectiveness as a thermal paste, and in its dependence on pressure history. Prior pressure (up to 0.69 MPa) application is helpful. The optimum carbon black content is 2.4 vol.% for the thixotropic paste. The thermal contact conductance across copper surfaces is 30 × 10⁴ and 11 × 10⁴ W/m²-°C for surface roughness of 0.05 μm and 15 μm, respectively. The volume electrical resistivity is 3 × 10³ Ω-cm. Boron nitride (BN) (5–11 μm) and graphite (5 μm) thixotropic pastes are less effective than carbon black thixotropic paste by up to 70% and 25%, respectively, in thermal contact conductance, due to low conformability.