Co-Si多层膜在稳态热退火中的固相界面反应

超高真空条件下,采用电子束蒸发工艺在Si(111)衬底上交替蒸镀200A的Co和Si薄膜形成多层膜结构,在恒温炉中作稳态热退火,然后用XRD、RBS及AES等技术作分析,研究了Co-Si多层膜固相反应的相序,用四探针测量了反应生成的钴硅化物的电阻率。结果表明,随着退火温度的升高,淀积在Si(111)上的Co膜逐步转化为Co_2Si、CoSi和CoSi_2,最后完全转化为CoSi_2。在比单层膜低得多的温度下退火获得了电阻率较低、表面形态良好、晶粒很大的CoSi_2薄膜材料。     

Pt/Si界面化学键性质的研究

在超高真空系统中,超薄层 Pt淀积膜原位蒸发在原子清洁的 Si(111)表面上形成 Pt/Si界面.利用光电子谱技术(XPS和UPS)研究了Pt/Si 界面的化学性质.测量了Si2p和Pt 4f芯能级和价带电子态,并着重研究这些芯能级及电子态在低覆盖度时的变化.由 Si(2p)峰的强度随 Pt 覆盖度的变化可以清楚证明:在 300 K下淀积亚单原子层至数个单原子层 Pt的 Pt/Si(111)界面发生强烈混合作用,其原子组伤是缓变的.由于Si原子周围的 Pt原子数不断增加,所以 Pt 4f芯能级化学位移随 Pt原子覆盖度的增加而逐步减小,而Si 2p芯能级化学位移则逐步增大.同时,Pt 4f峰的线形也产生明显变化,对称性增加;Si 2p峰的线形则对称性降低.淀积亚单原子层至数单原子层Pt的UPS谱,主要显示两个峰:-4.2eV(A峰),-6.0eV(B峰).A峰随着覆盖度的增加移向费米能边,而B峰则保持不变.这说明Ptd-Sip键合不受周围Pt原子增加的影响.利用Pt/Si界面Pt原子向Si原子的间隙扩散模型讨论了所观察到的结果.     

同步辐射光电子能谱研究室温下Na对InP（100）表面氮化反应的影响

利用同步辐射光电子能谱研究了室温下Ｎａ吸附下于Ｐ型ＩｎＰ（１００）表面对其氮化反应的影响．通过Ｐ２ｐ、Ｉｎ４ｄ芯能级谱的变化，对Ｎａ／ＩｎＰ（１００）表面的氮化反应的研究表明，碱金属Ｎａ的吸附对ＩｎＰ（１００）无明显的催化氮化作用，即使采用Ｎ２／Ｎａ／Ｎ２／Ｎａ／Ｎ２／Ｎａ／ＩｎＰ（１００）的类多层结构，在室温下也只有极少量的氨化物形成，而无明显的催化氮化反应发生．碱金属吸附层对Ⅲ－Ⅴ族半导体氮化反应的催化机制不同于碱金属对于元素半导体的催化反应机制，碱金属对元素半导体的催化氮化反应，吸附的碱金属与元素半     

NiIn（Ge）／n－GaAs欧姆接触的研究

本文报道了一种用电子束蒸发制备铟基金属与ｎ型ＧａＡｓ单晶欧姆接触ＮｉＩｎ（Ｇｅ）／ｎ－ＧａＡｓ材料．其接触电阻率ρｃ对随后的热退火温度存在着典型的Ｕ型依赖关系．透射电子显微镜（ＴＥＭ）及俄歇电子能谱（ＡＥＳ）的分析结果指出ρｃ值的大小很大程度取决于ＧａＡｓ衬底与金属接触材料间ＩｎＧａＡｓ相的形成及其覆盖度．文中还对金属接触材料与砷化镓相互作用的动力学进行了讨论．     

多晶硅/CoSi_2/Si结构热稳定性研究

本文利用俄歇电子谱(AES)、X射线衍射(XRD)和电学测量等方法研究了原位掺杂多晶硅/CoSi_2/Si_(衬底)多层结构在700—900℃的温度范围内在惰性气体和真空中进行热处理的稳定性.结果表明,当退火温度低于 850℃,这种结构有良好的热稳定性.当温度高于 850℃,多晶硅与硅化物间将发生互扩散和界面反应.随着退火温度升高,在惰性气体的气氛中,CoSi_2迁移到表面层,而硅外延生长在硅衬底上,形成 CoSi_2/Si 双层结构;在真空中热处理仍可保持 poly-Si/CoSi_2/Si 三层结构.     

Ⅲ、Ⅴ族杂质对硅中热施主性质的影响

首次利用导纳谱技术研究了450℃处理后的CZ-Si.导纳谱、DLTS和霍耳测量的结果表明:热施主有四个施主能级,即 E_c-(330～280)meV、E_c- 120meV、E_c-52meV和E_c- 30 meV.同时证明:Ⅲ族和Ⅴ族杂质对这些能级的影响不同.对Ⅲ族杂质增强热施主形成的效应和目前已报道的有关热施主能级的分歧进行了详细研究和讨论.本文指出,用一个统一微观模型说明热施主的各种性质似乎不妥,并对这四个施主能级可能的缺陷结构进行了简单探讨.     

MoSi_2硅化物的形成及电子结构的研究

利用XPS、UPS、AES、X-光衍射和拉曼散射等技术,研究了在稳态热退火条件下共溅射的Mo-Si合金膜,硅化物的形成及电子结构特性.     

半导体器件工艺与薄膜科学

全面地介绍了半导体器件工艺中有关薄膜研究的基本原理，并给出几个实例以说明这些薄膜研究。主要论述了硅IC工艺。     

Ce—Si多层膜中铈硅化物的形成

超高真空条件下,在Si(100)衬底上相间蒸镀稀土金属铈(200埃)和硅(200埃)薄膜,形成多层膜结构,并对其进行恒温炉退火和红外快速退火处理。然后利用AES、RBS、XRD和TEM等分析技术对所得各样品进行分析,发现Ce-Si多层膜在150℃的低温下经2小时退火即可发生反应,形成混合层。随着退火温度从150℃上升,CeSi_2逐步形成,并在300—400℃之间完全反应。经RBS确定的化学配比为CeSi_(～1.73)。在150—400℃ CeSi,的形成过程中,选区衍射分析发现,在低温时薄膜中有些区域就存在小晶粒,但直到900℃10秒退火后,薄膜也只是多晶,而并未发现单晶外延迹象。     

硅化物形成条的条件对Pt硅化物／硅势垒的影响

利用俄歇电子能谱，深能化瞬态谱，及Ｉ－Ｖ和Ｃ－Ｖ两种电学测量方法对ＰｔＳｉ－Ｎ－Ｓｉ和ＰｔＳｉ／Ｐ－Ｓｉ两种肖特基势垒的形成条件与势垒度之间的关系进行了详细研究。从理论上分析了在退火过程中引入的影响肖特基势垒特性的各种因素，同时指出了获得理想肖特基势垒的退火条件。