激光脉冲使硼在硅中扩散

几年前,苏联一个科研小组,提出采用激光对离子注入的样品进行退火处理,取代过去惯用的热退火处理,对晶格损伤的修复和杂质的电激活效果更好.同时发现在激光退火的过程伴随注入杂质离子的快速扩散而重新分布.其扩敞迅速程度,不能用固相扩散过程来解释,因为根据激光退火实验所得的扩散系数比一般固相热扩散的大     

GaAs上Ge薄膜的性能研究

用超高真空镀膜机在半绝缘GaAs衬底上蒸镀800nmGe,Ge薄膜在500度以上退火有再结晶过程，退火后由非晶变成多晶，在Ge和GaAs界面处有互扩散，电特性研究表明退火后Ge薄膜呈高浓度p型，可能是由于Ga扩散到Ge中的掺杂或是Ge的缺陷行为所致。     

掺杂对锗纳米晶薄膜电输运的影响

利用离子注入然后退火的方法制备镶嵌有锗纳米晶的二氧化硅复合膜,再利用中子嬗变方法,对镶嵌有锗纳米晶的二氧化硅复合膜进行精确均匀掺杂,用激光拉曼散射测量表征锗纳米晶的存在,测量嬗变掺杂前后样品的I-U曲线和lnR-1/T曲线.结果表明:掺杂样品未退火时电阻极大,退火后电阻明显减小,但比未掺杂时大;其它条件相同时,锗的注入量越大,纳米晶层的电阻越小;在掺杂样品的低温I-U曲线中发现台阶.     

p型ZnO:Mn-N薄膜的制备及特性研究

用射频磁控溅射法在石英玻璃衬底上制备了较高结晶质量的ZnO: Mn薄膜,继而进行N离子注入和退火处理,成功实现了ZnO薄膜的Mn-N两步法共掺杂和p型转变.利用X射线衍射(XRD)、Hall测试、分光光度计、X射线光电子能谱(XPS)等测试手段对其性能进行了分析.结果表明:所测样品均具有单一的c轴择优取向,薄膜在退火后没有检测到其它杂质相的生成;薄膜在650 ℃经10～30 min退火时均可实现p型转变,空穴浓度可达1016～1017cm-3,表明650℃可能为ZnO: Mn-N体系中N离子达到电激活成为有效受主的温度;XPS能谱证明了Mn2+、N3-离子的掺入;在热退火作用下,部分间隙位N离子达到电激活通过扩散进入O空位,形成N-Zn或N-Mn键,是样品转变为p型的依据; p型ZnO: Mn-N薄膜室温下的禁带宽度为3.16 eV,相对未掺杂ZnO的禁带宽度3.29 eV明显减小.     

碲镉汞纳米材料与器件的LBIC检测技术

介绍一种可用于红外碲镉汞(HgCdTe)材料与器件研究的高分辨率、无损伤光学检测方法——激光诱导电流(LBIC)技术.该技术可以描绘出碲锅汞薄膜材料中具有电活性的缺陷分布图,也可以无须为列阵中的每个像元制作电极就用于探测器像元的检测.利用得到的数据可以推算出p-n结的扩散长度、结深和探测器的品质因子(R0A)及均匀性等许多参数.给出了碲镉汞一些典型参量的LBIC理论与实验结果,说明LBIC检测技术对碲镉汞材料与器件的特性表征起到了十分重要的作用.     

离子注入退火晶格恢复和电激活动力学研究

给出了As和P注入硅的电激活能与退火温度的关系.用这些结果和表示晶格去除率与退火温度的关系式,研究了损伤的晶格恢复和杂质电激活动力学,发现低剂量As注入硅,在退火过程中仅出现1～2个低的激活能.当注入剂量大于5×10~(15)cm~(-2)时,硅注入区转变成了无序层,退火过程中则出现无序层外延生长区、过渡区和电激活能区3个特征温区,并在激活能区可观察到2～3个激活能.当硅在300℃温度下注入As,注入剂量为1×10~(16)cm~(-2)时,注入层中未出现无序层,退火过程中仅有激活能区,在此区能测到3个激活能.     

硅表层扩散杂质在CW-CO_2激光辐照后的电激活特性

本文研究了硅中高温扩散硼和磷样品在CW-CO_2激光作用下薄层电阻、载流子面密度、迁移率和表面薄层(450)载流子浓度的变化。经过激光处理后样品表面一薄层载流子浓度超过了杂质的固溶度极限。通过高温热退火和再次激光辐照研究了“超固溶度”的不稳定性。同时对样品的正面和背面激光辐照对载流子的电激活效果作了比较。     

硫离子注入制备N.GaAs薄层

本文讨论了用S~ 注入掺铬的半绝缘GaAs衬底以制备N—GaAs薄层。目的是代替微波低噪声砷化镓肖特基势垒场效应管(SBFET)所需要的GaAs薄外延层。注入条件:能量100Kev,剂量1.5×10~(13)/cm~2,退火温度为825℃,退火时间15分钟。已经做出0.2～0.3μm厚的N型薄层,平均载流子浓度为5×10~(16)～1×10~(17)/cm~3。。载流子迁移率在2600～3400cm~2/V.S的范围。薄层厚度和载流子浓度的均匀性是好的。采用双注入即注入S~ 之后,再注入P~ 可以改善注入层的电特性。利用S~ 注入制备的N—GaAs薄层,已制出SBFET,其跨导和夹断电压可与气相外延薄层制备的SBFET相比拟。     

瞬态退火中高密度缺陷对As增强扩散作用模型分析

分析了注入As在快速退火中的增强扩散效应,特别分析了注入层中缺陷生成过程所伴随的增强扩散效应。退火中引起高密度缺陷两种过程是:一反冲氧的作用;二高剂量注入As在品格中引入应力的作用。实验中发现,剂量高达2×10~(16)cm~(-2)和As通过SiO_2层注入硅时(As射程等于SiO层的厚度),注入的样品经高温退火后,As杂质剖面出现拐点。以拐点为分界划分出快扩散和慢扩散两个区域。用Boltzmann-Matano)方法计算了As在退火期间在硅中的扩散系数。用高压透射电镜观察表明,从硅表面到拐点处存在着高密度的缺陷,并且分析了缺陷在1～12s期间的发展过程。结果表明。在最初1～3s内已形成了高密度缺陷,且这种缺陷热稳定性很高,即使经1 150℃180s退火仍然存在。在此基础上分析高密度缺陷对增强扩散影响的模型。     

利用SIMS分析研究离子注入损伤吸附杂质的作用

用（ＢＦ２）＾＋替代Ｂ＾＋注入,是一种重要的注入掺杂形成浅结的工艺手段。（ＢＦ２）＾＋注入也有不利的一面。剩余Ｆ原子的积聚以及大量二次缺陷的存在,都将影响ＰＮ结构的性能,利用离子束损伤技术可以有效地消除上述＋注入的不足之处。该文利用ＳＩＭＳ技术,测试分析经预注入低能（ＢＦ２）＾＋后,直接进行高温热温热退火的样品,以及预注入低能（ＢＦ２）＾＋后,直接进行高温热退火的样品,以及预注入低能（ＢＦ２）＾＋     

茄子激光处理效果初探

本试验以油罐茄、墨茄、兰草花茄的干种子为试验材料,以钕玻璃能量激光器、CO_2气体激光器为激光光源,进行茄子激光处理。结果表明,用适当剂量的激光照射茄子干种子,可以提高种子发芽率,并对当代植株农气性状产生明显影响,其中有些变异还可以遗传。高剂量和长时间激光照射则对种子有抑制发芽甚至致死的作用。     

硅中离子注入层的卤钨灯辐照快速退火研究

本文研究了硅中离子注入层的卤钨灯辐照快速退火,对注B 和注P 样品分别测量了经1100℃、15秒和1050℃、12秒退火后注入层的载流子浓度分布,并与950℃、30分钟常规热退火样品作了比较;结果表明,卤钨灯辐照快速退火具有电激活率高、注入杂质再分布小及易于推广使用等优点.对于100keV、1×10~(15)cm~(-2)P 注入样品,经1050、10秒卤钨灯辐照退火后,表面薄层电阻为74.8Ω/□;对通过920(?)SiO_2膜,25keV、1×10~(15)cm~(-2)B 注入样品,经1100℃、15秒卤钨灯辐照快速退火后表面薄层电阻为238.0Ω/□;而经过950℃、30分钟常规热退火后,以上两种样品的表面薄层电阻分别为72.0Ω/□和245.8Ω/□.采用这种退火方法制作出了结深为0.10μm 的近突变P~ N 结,并测量了结深与退火时间的关系.     

硅雪崩击穿冷微阴极的电子发射特性

制成高电子发射效率的稳定可靠的冷阴极是使真空微电子器件得以实现的关键。本文报导了硅超浅PN结雪崩击穿式冷阴极的结构和工作原理以及电子发射的测试结果。器件结构和工作原理冷阴极的基本结构如图1所示,图1中中心P~+N~(++)区是电子发射有源区。N~+环区为接触区。P~+和N~(++)区分别由硼和砷离子注入形成。硼注入条件为25KeV,1.5 E13cm~(-2)+60 KeV,1.5 E13cm~(-2)。硅片在B~+注入后放入900℃氮气中退火1小时,使硼离子得到有效激活。砷注入条件为10～12.5 KeV,5E14cm~(-2) ,注入后经1150℃、15秒快速热退火以使As离子得到有效激活而尽量减少杂质分布的变化。由此形成的N~(++)P~+结的结深约为300A。外加电压V_R通过N~+接触区和硅片底部加到N~(++)P~+结上。此外加电压极性使N~(++)P~+结反偏。当反偏电压V_R使N~(++)P~+结工作在雪崩击穿区时,     

环氧树脂上激光诱导局部化学沉铜

用激光诱导化学沉积方法在非导体环氧树脂基体上实现微区局部、快速化学沉铜，并用卢瑟福背散射和扫描电镜方法对镀层的形貌、性质进行了观测和分析。激光的输出功率密度及照射时间决定了镀斑的面积和厚度。所得镀层比传统方法所得的化学镀层更致密。同时，由于激光照射引起的短时局部高温，使界面的金属原子向光照区基体内部扩散，得到的铜镀层与基体有较好的结合力。     

激光对双势叠结构负阻效应的影响

考虑了晶体格点的振动效应和光子－声子的相互作用,导出了对称双势垒结构中的电流密度随激光强度、照射时间,样品初始温度,材料的热容量等变化的关系式,讨论了强激光对双势垒结构负阻效应的影响。     

衬底掺杂浓度对p-i-n结构电致发光的增强作用

采用等离子体增强化学气相淀积系统,应用原位氧化和原位掺杂技术制备出了以非晶硅/二氧化硅多层膜结构为本征i层、分别以磷和硼掺杂的非晶硅作为n型和p型区的p-i-n结构。经过三步后退火处理,i层晶化得到纳米硅/二氧化硅多层膜结构,磷和硼掺杂的非晶硅结晶形成多晶硅结构。衬底采用轻和重掺杂两种不同浓度的p型单晶硅。重掺杂衬底上的p-i-n结构的电致发光特性比轻掺杂的具有更低的开启电压和更高的发光强度和效率。根据载流子的输运机制分析,重掺杂的p+硅衬底一方面有效的降低了载流子的隧穿势垒,提高了载流子的有效注入效率,进而提高了电致发光强度和效率;另一方面,重掺杂衬底也降低了器件的总串联电阻,是器件开启电压降低的主要原因。     

激光对双势垒结构负阻效应的影响

考虑了晶体格点的振动效应和光子———声子的相互作用,导出了对称双势垒结构中的电流密度随激光强度、照射时间、样品初始温度、材料的热容量等变化的关系式。讨论了强激光对双势垒结构负阻效应的影响。     

a－Si：H和a－SiC：H薄膜掺杂效率的研究

本文通过测量掺杂ａ－Ｓｉ：Ｈ和ａ－Ｓｉｃ：Ｈ薄膜的电导率随退火温度和退火时间变化研究了温度对掺杂效率的影响以及杂质激活的微观过程。结果表明，（１）杂质激活过程是伸展指数形式，（２）在低温区掺杂效率正比于，（３）在高温区掺杂效率达到一饱和值。通过一个与氢运动有关的杂质激活模型，我们解释了上述实验结果。     

a—Si：H和a—SiC：H薄膜掺杂效率的研究

本文通过测量掺杂ａ－Ｓｉ：Ｈ和ａ－ＳｉＣ＂ｈ薄膜的电导率随退火温度和退火时间变化研究了温度对掺杂效率的影响以及杂质激活的微观过程。结果表明（１）杂质激活过程中伸展指数形式，（２）在低温区掺杂效率正比于ｅ＾－Ｒｋ／ＫＴ，（３）在高温区掺杂效率达到－饱和值。通过一个与氢运动有关的杂质激活模型，我们解释了上述实验结果。     

离子注入白光退火技术和浅结工艺的研究

利用白光快速退火设备研究了白光退火特性,得到As通过siO_2注入Si制备0.1～0.15μm无缺陷浅结的最佳条件.发现As通过SiO_2注入的样品退火后其载流子浓度分布出现双峰现象,进而提出了分析这种现象的增强扩散模型.还发现B+As双注入的样品经瞬态退火后消除了减速场.