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Volume 11, Issue 6, Jun 1990

    CONTENTS

  • 合金无序和界面不平整对InGaAs/GaAs应变量子阱光谱展宽的影响

    徐强, 徐仲英, 郑宝真, 许继宗

    Chin. J. Semicond.  1990, 11(6): 403

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    用光荧光和光吸收的实验方法研究了InGaAs/GaAs应变量子阱低温下的光谱展宽机理。实验观察到激子谱线半宽随着InGaAs层厚度和In的组分增加而增大。采用有效晶体近似的方法分析了实验数据,发现样品中合金组合无序引起的激子谱线展宽是主要的光谱展宽机理。实验中还发现与轻空穴有关的吸收光谱结构在升温过程中由吸收峰变为台阶状的谱结构。该现象可用与轻空穴有关的吸收为空间间接跃过来解释。

  • 平行磁场对GaAs/Al_xGa_(1-x)As异质结中无序二维电子的局域化效应的影响

    周海平, 郑厚植

    Chin. J. Semicond.  1990, 11(6): 410

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    为解释以往在GaAs/n型AlGaAs异质结中所观测到的负平行磁阻现象(NPMR),本文首次提出了一新物理模型。在平行界面的磁场中,二维电子的子能带色散关系沿平行界面的k_y波矢方向发生位移。这种横向位移抑制了粒子-粒子通道中扩散传播子的发散行为,导致了在平行磁场中由局域化效应诱导的负磁阻效应。本文的物理模型与B、Lin的实验数据符合良好,并且由拟合求得了正确的电子在界面势阱中的平均纵向限制长度〈z〉和位相损失时间z(φ)。

  • GaAs-AaAlAs多量子阱界面特性的光学研究

    徐仲英, 徐强, 郑宝真, 许继宗

    Chin. J. Semicond.  1990, 11(6): 416

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    本文用光荧光光谱和激发光谱研究了分子束外延GaAs-GaAlAs多量子阱结构的界面特性。在极弱激发条件下,与界面相关的光谱特性可以分为三类:当样品界面较为平整时,光谱结构上出现明显的本征发光和杂质发光竞争现象;当样品界面起伏较大时,界面缺陷可成为激子束缚中心,阻止载流子向杂质能级扩散,光谱中只表现出较宽的本征发光峰;还有一种情况是界面缺陷使杂质在界面富集,光谱中出现较强的界面杂质发光。

  • GaAs/AlGaAs梯度折射率分别限制单量子阱结构中的光增益谱分析

    郑宝真, 许继宗, 王丽明, 徐仲英, 朱龙德

    Chin. J. Semicond.  1990, 11(6): 422

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    对不同阱宽的梯度折射率分别限制单量子阱激光器进行了TE、TM模的光增益谱测量对于阱宽大于120A的激光器,发射光谱和光增益谱都出现双峰,分别是由n=1和n=2的子带跃迁所造成,激光振荡出现在n=2的子带跃迁。随着阱宽减小,n=1子带跃迁的饱和增益增加,使激光振荡能在n=1子带发生,而n=2子带的受激就需要比原来更大的注入才有可能。材料增益随阱宽减小呈超线性地增加,从而降低了n=1子带受激的最小腔长。因此,用较窄的量子阱(≤100A),高的端面反射率和尽可能短的腔长,就能得到很低的阈电流。TE和TM模增益谱的不同,使激光器在一定阱宽和腔损耗下具有不同的TE和TM激射波长。

  • a-Si:H簿膜的晶化与分形结构的形成

    林鸿溢

    Chin. J. Semicond.  1990, 11(6): 430

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    利用透射电子显微镜(TEM)观测a-Si:H 薄膜在不同温度下生长的分形结构。实验方法为原位动态技术。对分形结构的TEM形貌像用Sandbox方法计算了其分形维数。450℃时,形成具有类似分叉状的分形结构,分形线数d_f=1.69;800℃时,形成岛状分形结构,分形维数d_f=1.76。实验结果表明,分形结构的形成与薄膜物性的变化相联系。文中还对分形结构与a =Si:H 薄膜晶化的关系进行了讨论。

  • VDMOS全热程的温度分布

    李肇基, 俞洪全, 陈星弼

    Chin. J. Semicond.  1990, 11(6): 435

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    本文提出一种VDMOS全热程的电模型,给出用电网络法计算包含有源区、衬底、支座和热沉在内的全热程温度分布。同时在稳态非等温条件下求解一组包括热导方程、泊松方程和连续性方程的偏微分方程组。两种方法所获得的有源区温度分布符合很好。

  • 氮化硅和氮氧化硅在俄歇电子谱分析中的电子束和离子束辐照效应

    陈维德, H.Bender, H.E.Maes

    Chin. J. Semicond.  1990, 11(6): 441

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    本文观察和测量了Si_3N_4和SiO_xN_y薄膜在俄歇电子谱(AES)分析中的电子束和离子束效应。结果表明在高束流密度电子束辐照下没有观察到任何损伤特征峰。延长辐照时间仅导致氧的解吸和Si、N讯号增加,最后达到一个稳定态。Si_3N_4和SiO_xN_y对离子辐照很容易造成损伤。但在高束流密度的电子束辐照下离子损伤的表面可以恢复。恢复程度与电子束流密度、束能、辐照时间和样品制备工艺有关。最后,本文对离子辐照损伤和恢复的机理进行了讨论。

  • 快速热生长二氧化硅-硅结构负偏压温度不稳定性

    陆德仁, J.J.WORTMAN

    Chin. J. Semicond.  1990, 11(6): 448

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    研究了快速热生长二氧化硅MOS结构的负偏压温度不稳定性。这种MOS结构在未经受过金属化后热处理时有室温负偏压不稳定性,但热处理后,其负偏压温度不稳定性就比电阻炉中热生长二氧化硅MOS结构小。研究了快速热生长后在氩气中快速热处理的时间和温度、热生长后在氧气中的冷却方式、金属化后退火的温度对这种不稳定性的影响。金属化时的辐照不但引进正电荷和界面陷阱,也把负偏压温度不稳定性机构引进了MOS结构。另外还研究了负偏压温度应力后平带电压负向位移的时间演化过程,讨论了负偏压温度不稳定性的机制。

  • 一个简单光电集成回路的计算机辅助分析

    陈维友, 胡礼中, 刘式墉

    Chin. J. Semicond.  1990, 11(6): 453

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    本文采用一适于光电集成回路(OEIC)的计算机辅助分析程序,对含一个激光二极管(LD),两个金属半导体场效应晶体管(MESFET)的混合和单片OEIC做了较详细的分析。主要考虑:LD的偏置情况I_o/I_(th)(工作电流与阈值电流之比),引线及封装产生的寄生参数对输出光的频率响应和小信号脉冲响应特性的影响。结果表明:寄生电阻,小于5pF的寄生电容影响不大,而LD的偏置情况,寄生电感对回路的频响和小信号脉冲响应有极大影响。室温下,该混合OEIC芯片,当LD工作在二倍阈值以上,引线寄生电阻和电感分别取为0.1(?)和0.3nH时,小信号调制带宽可达4GHz。由于单片集成极大地减小了寄生电感(主要是引线电感),因此,单片集成在提高OEIC的工作速度上具有很大的优越性。

  • 高灵敏度500A,2000V光控晶闸管的研制

    赵善麒, 高鼎三, 潘福泉

    Chin. J. Semicond.  1990, 11(6): 459

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    本文介绍一种高灵敏度光触发晶闸管的结构特点及关键的生产工艺,并对该器件进行了理论分析和主要参数的计算机辅助设计,提出了带有薄n层的台阶形光敏门极结构可使器件获得较高的光触发灵敏度和较好的触发灵敏度与dv/dt耐量间的协调关系。研制成功的直径为45mm、容量为500A、耐压为2000V的器件的最小光触发功率小于3mW,dv/dt耐量大于1000V/μs,di/dt耐量大于100A/μs通态峰值压降小于2V。

  • 快速热氮化SiO_2膜陷阱特性的研究

    陈蒲生, 杨光有, 刘百勇

    Chin. J. Semicond.  1990, 11(6): 465

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    本文采用雪崩热电子注入技术研究了快速热氯化SiO_2膜和氮化后再氧化SiO_2膜的体电子陷阱和界面态特性。揭示出电子陷阱的起源和放电机理;观察并解释了界面态密度随氮化时间以及平带电压漂移随注入时间的变化关系;提出降低体电子陷阱密度和界面态密度的有效途径。

  • SIMOX薄膜上形成钛硅化物的研究

    林成鲁, 周伟, 邹世昌, P.L.F.Hemment

    Chin. J. Semicond.  1990, 11(6): 470

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    本文报道了在SIMOX(Separation by IMPlanted Oxygen)薄膜材料上制备钛硅化物的研究结果。研究表明,不同厚度的SIMOX薄膜材料上都形成了均匀的TiSi_2,其薄层电阻为4.0—4.5Ω/□,上层Si中的载流子峰值浓度达2×10~(20)/cm~3,获得了一种TiSi_2/n~+-Si/SiO_2/Si的多层结构。形成TiSi_2后,As原子在上层Si中的分布与SIMOX薄膜厚度有关,当上层Si很薄时,As原子在上层Si与SiO_2埋层的界面上的堆积是明显的。

  • 硅-金刚石系统的离子束混合和欧姆接触

    方芳, S.S.Lau

    Chin. J. Semicond.  1990, 11(6): 475

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    用离子束混合Si(700A)/C样品,在天然Ⅱb型金刚石上形成了梯度能带接触。选用Ge~+为注入离子,在能量120keV,剂量2.0×10~(16)cm~(-2),温度700℃下进行离子束混合。Rutherford背散射显示:有3—4%的Si与金刚石混合。红外吸收谱发现了Si—C键的形成,这表明形成了Si/SiC/C的梯度结构。Ⅰ—Ⅴ特性说明了离子束混合和高温热退火有助于欧姆接触的形成。而没有经过离子束混合的样品显示了Ⅰ—Ⅴ开路特性。

  • 能量转换效率达10.2%的非晶硅单结太阳能电池

    廖显伯, 熊华, 李海峰, 刁宏伟, 郑怀德

    Chin. J. Semicond.  1990, 11(6): 478

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    本文报道我们在非晶硅单结太阳能电池方面的研究结果。电池采用的结构为Glass/SnO_2/Pin/Ag,其能量转换效率在1cm~2面积上达到10.2%(AM1.5,100mW/cm~2),在0.126cm~2面积上达到11.1%。

  • CCTS结构GaAs/AlGaAs单量子阱双稳态激光器

    李建蒙, 朱龙德, 王启明

    Chin. J. Semicond.  1990, 11(6): 481

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    本文报道了CaAs/AlGaAs单量子阱(SQW)双区共腔(CCTS)结构的双稳态激光器,给出了增益区和吸收区分别注入电流时的三端器件结构。并在脉冲工作下得到了双稳特性。

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