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Volume 18, Issue 11, Nov 1997

    CONTENTS

  • 半导体材料γ-Fe_2O_3超细粉的制备与改性

    陶善文, 刘杏芹, 沈瑜生

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(11): 801

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    以Fe(NO3)3·9H2O2为源物质,乙二醇为溶剂,用Sol-gel法制备了平均粒径为10nm的γ-Fe2O3和掺Y2O3的γ-Fe2O3超细粉,并同时对样品的热稳定性、物相、微结构和气敏性能作了分析和测定.结果表明,掺入适量Y2O3后能使γ-Fe2O3的相变温度提高到775℃,这将使γ-Fe2O3基气敏元件的稳定性得到改善.两种超细粉制成的旁热式厚膜气敏元件对H2和CO几乎不敏感,而对C2H5OH、C2H2、液化石油气(LPG)和汽油则有较高的灵敏度.

  • GaAs中由磁场引起的与Si施主有关的高亚稳态

    陈张海, 陈忠辉, 刘普霖, 史国良, 胡灿明, 石晓红, 沈学础

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(11): 806

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    本文报道了GaAs中Si浅施主的博里叶变换红外(FTIR)磁光电导谱.观察到非零磁场下从类氢束缚基态到施主高亚稳态的跃迁.采用变分方法计算了跃迁能量以及这些高亚稳态的离化能的磁场关系,并与实验结果进行了比较.

  • 掺氧非晶硅的正电子寿命研究

    史志强, 刘克源, 王学恩, 刘兴胜, 杨子强

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(11): 811

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    在室温下测量了掺氧非晶硅薄膜的正电子寿命谱.实验发现,随着掺氧量的增加,正电子寿命减小,对应的相对强度增加.据此,本文从电子密度、悬挂键和微空洞等方面讨论了氧掺杂对非晶硅薄膜微观结构的影响.

  • 半导体多晶薄膜的瞬态光电导

    杨文库, 杨宇晶, 杨韬, 邓文荣

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(11): 814

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    在低温下观察到半导体多晶薄膜的瞬态光电导现象.给出了三维理论模型.理论研究表明,陷阶引起光电导,光生载流子通过隧道效应实现复合,使光电导逐渐衰减.我们的实验结果与理论计算结果符合得相当好.

  • Si~+注入热生长SiO_2的光致发光激发谱与光电子能谱

    宋海智, 鲍希茂

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(11): 820

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    Si+注入的热生长SiO2,未退火及1000℃以下退火样品的光致发光谱为峰值在470nm的蓝光带,其光致发光激发谱主要为一个位于250nm的窄峰,且谱形不依赖于退火条件,光电子能谱显示样品注入层为比较均匀的SiOx;1000℃以上退火样品的发光谱为峰值在730nm的红光带,其激发谱有一个230nm的窄峰,同时在500nm附近还有一个随退火处理不断红移和增强的宽带,光电子能谱表明退火使样品注入层分离为SiO2和纳米硅晶粒两相.本文对两种发光带的复合过程、光吸收过程及其与微结构的关系进行了讨论.

  • 电迁徙参数—电流密度因子电流斜坡测试法

    李志国, 孙英华, 邓燕, 张炜, 程尧海, 郭伟玲, 张万荣

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(11): 825

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    本文对电迁徙参数电流密度因子n及n值的精确测量技术进行了深入研究.首次提出了动态电流斜坡电流密度因子测试法(DCR).该方法与传统的MTF法不同,能精确控制金属条温,消除了高电流密度条件下焦耳热的影响,提高了n值的测量精度与速度.研究了四种不同样品直流和脉冲条件下的n值.实验结果表明,n值与材料、频率、占空比有关,与温度、一定范围内的电流密度无关.

  • (113)B-GaAs/Al_(0.3)Ga_(0.7)As单量子阱结构的光致发光谱研究

    陈定钦, 邢益荣, 李国华, 朱勤生, 曹作萍, 张广泽, 肖君, 吴汲安, 钟战天

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(11): 832

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    光致发光(PL)实验表明;与(001)衬底比较,(113)B-GaAs/Al0.3Ga0.7As单量子阱结构(SQW’s)具有增强的光跃迁几率,它被归因于(113)B-GaAs阱中较大的重空穴有效质量mhh结果给出:这个数值比以前所报道的都高.

  • 刻蚀腔InGaAsP/InP双异质结激光器的制作与特性

    颜学进, 张权生, 石志文, 杜云, 祝亚芹, 罗丽萍, 朱家廉, 吴荣汉, 王启明

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(11): 836

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    本文报道了用反应离子刻蚀(RIE)与晶向湿法化学腐蚀(XWCE)相结合沿InP衬底(110)方向获得工作波长1.3μm的InGaAsP/InP双异质结激光器的腔面的方法.用CH4:H2:Ar2的混合物作干法刻蚀的反应气体,用H2SO4:HCl:H2O2作湿法腐蚀的腐蚀剂,我们获得了质量较好的激光器的光学腔面.用一个刻蚀腔面与一个解理面组成激光器的F-P腔,我们获得了它的宽接触阈值电流和微分量子效率与用传统的解理腔面的激光器的宽接触阈值电流与微分量子效率相当的激光器.

  • 使用金刚石膜热沉的半导体激光器特性研究

    顾长志, 金曾孙, 吕宪义, 邹广田, 屠玉珍, 方祖捷

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(11): 840

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    比较了使用金刚石膜热沉和传统的钢热沉的半导体激光二极管列阵在热阻和光输出功率方面的特性.与使用Cu热沉的器件相比,采用厚度为350~400μm,热导率在12~14W/(K·cm)的金刚石膜作为热沉的H极管列阵可使热阻降低45~50%,同值电流明显降低,而光输出功率提高25%,稳定性得到改善.表现出金刚石膜热沉在半导体器件散热方面的明显优势.

  • 一种新的MOS器件亚阈区表面势分析方法

    陈之昀, 刘晓卫, 卫建林, 谭长华, 许铭真

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(11): 844

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    本文根据MOS器件亚阈区转移特性国数强收敛的特点,提出了一种直接利用MOS器件转移特性确定亚阈区表面势的新方法.并讨论了界面馅饼的影响.研究结果表明,对于长沟器件,该方法的系统误差小于1.3%.与C-V法的对照实验表明,两者的结果偏差小于5%.

  • 深亚微米非均匀掺杂MOSFET的衬偏效应及开启电压模型

    张文良, 杨之廉

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(11): 849

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    本文根据MOS器件沟道区离子注入引起的衬底杂质非均匀分布情况,提出了一个简单的衬底杂质分布的近似.并以此导出了非均匀掺杂下开启电压的衬偏效应模型.模型中采用了一个双曲函数解决了在不同掺杂区域的边界处,电流(或开启电压)对衬偏VBS的导数的不连续问题,并可通过调整参数δ计及实际器件中衬底掺杂的缓变过程.本文还给出一个与村偏相关的短沟道效应公式,准确地反应了深亚微米器件衬偏效应减小的现象.模型计算的结果与数值模拟的结果十分一致.

  • 适于低压低功耗工作的SOI栅控混合管(GCHT)的实验研究

    黄如, 张兴, 李映雪, 王阳元

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(11): 855

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    本文讨论了SOI栅控混合管(GCHT)的设计及制备.对这种器件的物理机制进行了实验验证,得到结论:GCHT漏端电流在栅压较高时趋向于双极电流,而不如文献[4]中报道是MOS电流.实验结果表明,这种混合管具有比纯MOSFET约高6.5倍,比纳BJT约高1.7倍的驱动能力,最高电流增益可达10000,最小亚阈摆幅可达66mV/dec,导通电压比纯BJT约低0.3V,比纯MOSFET约低0.7V由GCHT组成的反相器在Vdd=0.8V仍具有良好的直流传输特性.因此GCHT在低压低功耗应用领域中极具潜力,同时也将适于模拟电路方面的应用.

  • 环形火山口式硅边缘阴极发射体特性研究

    赵宏卫, 汪琛, 黄仲平, 蔡勇, 王保平, 童林夙

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(11): 861

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    本文首次提出了新型环形火山口式边缘阴极发射体结构.采用国内现有的半导体工艺制备了这种结构的阴极发射体和二极管阵列.在高超净室的大气和10-4Pa真空下测量了这种二极管阵列的I-V特性.大气下发射的开启电压大约为150伏,真空下的发射开启电压大约为70伏.最后还讨论了制备工艺中光刻套准偏差对发射的影响.分析结果表明偏心对发射的影响并不很明显.

  • 用于GaN生长的蓝宝石衬底化学抛光研究

    王晓晖, 刘祥林, 江度, 陆大成

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(11): 867

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    蓝宝石是生长GaN材料最常用的衬底,本文研究了H2SO4和H3PO4的混合酸液的温度、混合酸的比例以及腐蚀时间对蓝宝石腐蚀速率的影响.发现在H2SO4:H3PO4=3:1的溶液中的腐蚀速率是由表面化学反应速率所控制.利用X射线双晶衍射对除去蓝宝石表面的机械损伤层情况进行了测量.

  • 用改进的图形结构测量金属/薄层半导体的接触电阻率

    华文玉, 陈存礼

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(11): 872

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    提出一种诊断金属/薄层半导体欧姆接触质量的改进测试图形──单点圆环结构模型.本结构不仅样品制备简单,只需做上一个小圆点和一个同心的圆环接触,无需台面绝缘,而且还有多样的灵活性.整个测试都是定域在一个小圆环内,无需考虑边界效应以及邻近其他图形的影响.发展和讨论了此模型的两种演变结构形式,使之更为简捷实用.所得结果与文献的报道一致.

  • 计入多晶硅耗尽效应的深亚微米MOSFET开启电压模型

    张文良, 杨之廉

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(11): 877

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    本文提出了一个深亚微米MOSFET的开启电压的解析模型.它计入了影响开启电压的诸多二级效应,例如短沟效应、窄沟效应、漏感应势垒下降(DIBL)效应以及衬底的非均匀掺杂等效应.此外,模型还考虑了极短沟长器件的多晶硅耗尽效应.模型的计算结果和数值器件模拟的结果十分相符.

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