掺氮类金刚石薄膜的电化学C-V研究

采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF- PECVD)法携带N2 或NH3制备掺氮的类金刚石(DL C∶N)薄膜,对不同掺杂方法得到DL C∶N薄膜进行电化学C- V测量.I- V和C- V曲线表明,不论是采用N2 或是NH3进行掺杂都得到n型的DL C薄膜,掺NH3的样品载流子浓度能达到更高.根据样品的电化学C- V测量结果并结合X射线光电子能谱,详细研究了DL C∶N薄膜载流子浓度的纵向分布,发现在靠近薄膜与衬底界面处附近即生长初期N的掺杂浓度分布较高     

电化学C-V法对载流子浓度纵向分布的精确测量

电化学C-V法是当前测量化合物半导体载流子浓度纵向分布的非常重要的方法.用电化学C-V测试仪对外高内低、有较大浓度梯度的外延样品进行载流子浓度纵向分布测量时发现,内层低载流子浓度区域测试结果误差较大,主要是由测试系统引起的,由此提出了一种对结果的修正算法.通过对MBE制作专用样品测量证实,用该方法可得到数据准确可靠的测试结果.     

氮δ掺杂Cu_2O薄膜的生长及物性研究

采用等离子体增强原子层沉积(PEALD)技术,以NH3为掺杂源,制备了氮δ掺杂Cu_2O薄膜,研究了N掺杂对Cu_2O薄膜表面形貌、光学及电学性质的影响。研究结果表明,N掺杂引起了晶格畸变,Cu_2O薄膜的表面粗糙度增大;掺杂后Cu_2O薄膜的带隙宽度从2.70eV增加到3.20eV,吸收边变得陡峭;掺杂后载流子浓度为6.32×1019 cm~(-3),相比于未掺杂样品(5.77×1018 cm~(-3))的提升了一个数量级。     

电化学C-V法测量半导体材料载流子浓度分布

本文讨论了影响电化学C-V法测量半导体载流子浓度分布的因素,其中包括接触面积、半导体种类、电解液种类和界面分辨率等.已经证明用直接补偿法可以有效地校正寄生面积对浓度分布测量的影响.在研究半导体和溶液种类的影响时,发现在同一种溶液中,各种GaAs的C-V特性均能符合Mott-Schattky方程式.在上述结果的基础上,我们将电化学C-V法成功地应用于测定P-N,高-低-高结构,GaInAsP发光材料和离子注入样品的载流子浓度分布,得到了满意的结果.     

硅结构中载流子浓度纵向分布的自动测量

本文叙述了通过自动电化学C-V剖面图技术,在宽的掺杂和深度范围内,载流子浓度纵向分布的测量。用电化学C-V剖面图技术,可以对扩散层、离子注入层和外延层这样的硅结构,进行自动的载流子浓度纵向分布描绘。它具有操作简便、分辨率高、以及能测高浓度而深度不受限制的优点。     

NH3掺杂ZnO薄膜的生长及特性

采用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)方法,以NH3作为N元素的掺杂源,在蓝宝石衬底上生长了掺N的ZnO薄膜.利用X射线衍射、X射线光电子能谱、原子力显微镜、霍尔测量及先致荧光光谱等测试技术分析了薄膜的结晶性质、表面形貌、光电性质及掺杂元素N的价键特性.结果表明,NH3 的掺杂会影响ZnO薄膜的结晶特性,薄膜虽然仍是(002) 面择优取向生长,但同时也出现了ZnO的(100)及(101)面生长.在薄膜生长时N元素掺入到ZnO薄膜当中,并形成N-Zn、N-H、N-C键.C、H杂质的存在,使掺N ZnO薄膜表现为高阻,同时也影响了薄膜的光致发光特性.     

AlGaAs中δ掺硅的研究

采用MBE工艺,研究在AlGaAs中δ掺硅,并生长了单δ层和多δ层两种结构。用电化学C-V和SIMS测量离化硅浓度和硅原子浓度分布。SIMS测量结果表明升高硅源温度比延长硅注入时间对提高掺杂浓度更为有效。C-V测量的最高浓度为5×10~(19)/cm~3,高于通常体掺杂浓度;FWHM为70～90A,降低衬底温度可望改善FWHM值。     

MOCVD生长P型GaN的掺Mg量的研究

使用 MOCVD技术在 Al2 O3衬底上生长了 Ga N∶ Mg薄膜 .通过对退火后样品的光电性能综合分析 ,研究了掺 Mg量对生长 P型 Ga N的影响 .结果表明 :要获得高空穴载流子浓度的 P型 Ga N,Mg的掺杂量必须控制好 .掺 Mg量较小时 ,Ga N∶ Mg单晶膜呈现 N型导电 ,得不到 P型层 ;掺 Mg量过大时 ,会形成与 Mg有关的深施主 ,由于深施主的补偿作用 ,得不到高空穴浓度的 P型 Ga N.生长 P型 Ga N的最佳 Cp2 Mg/TMGa之比在 1 /660— 1 /330之间     

用于MEMS开关的低应力氮氧化硅桥膜

给出了用于微机电(MEMS)开关悬浮桥的低应力氮氧化硅(SiOxNy)薄膜的制备工艺研究结果,分析了等离子增强化学气相淀积(PECVD)制备低应力薄膜的影响因素,通过改变反应气体(SiH4,NH3和N2O)的流量比,用PECVD方法生成系列SiOxNy薄膜样品.利用形貌仪测量样品的曲率半径,计算相应的应力.研究表明,当反应气体(SiH4,NH3和N2O)的流量比为32∶12∶8(N2标定)时,可以得到张应力值为76.8 MPa的SiOxNy薄膜,其折射率为1.688,Si,N和O三种元素的成分比为56.3∶23.7∶20.0.将此薄膜生长工艺应用于开关制备,得到了适用于DC～10 GHz频段的MEMS接触式开关,其驱动电压为23.3 V.     

N_2和NH_3退火对铪铝氧栅介质C-V特性的影响

采用原子层淀积(ALD)的方法在Si(100)衬底上制备了铪铝氧(HfAlO)高介电常数介质,并研究了N2和NH3退火对于介质薄膜的影响。改变原子层淀积的工艺,制备了三组含有不同Al∶Hf原子比的铪铝氧(HfAlO)高介电常数介质。电容电压特性(C-V)测试表明,薄膜的积累电容密度随着薄膜中Al∶Hf原子比的减少而增加。实验表明,用N2和NH3对样品进行淀积后退火,可以减小等效电容厚度(CET)、降低固定正电荷密度以及减小滞回电压,从而有效地提高了介质薄膜的电学特性。