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Volume 18, Issue 2, Feb 1997

    CONTENTS

  • 用STM研究HF,O_2和H_2O混合气体对Si(100)表面的作用

    梁励芬, 董树忠

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(2): 81

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    用STM观测了Si(100)表面被氧气流携带的HF和H2O处理后的表面原子结构.实验在大气环境和室温条件下进行,所得STM拓扑图具有清晰的原子级的分辨率.结果表明处理后的表面结构随时间发生变化.刚处理后的表面不显示有序的结构特征,但在大气中存放15分钟后,硅片表面开始逐渐呈现出清晰的Si(100)2×1结构,随后再逐渐转变为1×1结构.这可能是混合气体与Si表面作用,能更有效地清除表面残余的沾污物和氧化层,暴露清洁的硅2×1再构表面,进一步由于吸附H,使表面悬挂键被氢原子占据,转变为1×1结构.有序结构可维持3小时,因此用所述混合气体处理硅

  • 优化生长的In_xGa_(1-x)As缓冲层上双势垒In_yGa_(1-y)As/Al_zGa_(1-z)As/GaAs/Al_zGa_(1-z)As多量子阱应变状态测量

    王小军, 郑联喜, 肖智博, 王玉田, 胡雄伟, 王启明

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(2): 85

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    一种多步生长方法应用于GaAs衬底上的InxGa1-xAs缓冲层的MOCVD生长.在这种InxGa1-xAs缓冲层上生长的InyGa1-yAs/AlzGa1-zAs/GaAs/AlzGa1-xAs双垫垒量子阱材料表现出了很好的晶格特性和光学性质.超晶格的室温光伏谱中出现很强的22H高阶机制吸收峰,表明超晶格界面质量很好.主要应用X射线双晶衍射方法,给出了样品中各层的应变状态.据此,合理地解释了样品的光学测试结果.

  • MOCVD生长的GaN膜的光学性质研究

    张荣, 杨凯, 秦林洪, 沈波, 施洪涛, 郑有炓

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(2): 91

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    本文报道(0001)晶向蓝宝石衬底上金属有机化学气相淀积(MOCVD)方法生长的单晶六角GaN薄膜室温光学性质.由光吸收谱和488umAr+激光激发的光调制反射光谱(PR)确定的禁带宽度分别为3.39和3.400eV,从光吸收谱得到了GaN薄膜的折射率随光谱能量的变化关系.对PR谱的调制机理进行的分析,发现信号来自缺陷作用下的表面电场调制.应用喇曼光谱研究了GaN薄膜中的声子模,通过对LO声子-等离激元的耦合模散射峰的研究,得到了材料中的载流子浓度和等离激元阻尼常数.

  • 用MOCVD方法生长二氧化钛膜的研究

    金海岩, 黄长河

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(2): 97

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    二氧化钛用MOCVD方法生长于硅衬底上,膜厚在0.1~1μm之间.本文考察了温度对生长速率的影响,其中生长速率与衬底温度和有机源的温度都成指数关系,并通过作图求出钛源的活化能Ea=1.05eV.TEM测试结果表明,生成的二氧化钛是多晶膜,为锐钛矿结构.将样品作XPS分析,测试出Ti3+随氧气流量的增加而减少,进一步研究表明,二氧化钛是n型半导体,它的电阻率随钛三价离子的减少而增大.

  • Triode PECVD氢稀释制备的nc-Si:H薄膜的新结果

    秦华, 陈坤基, 黄信凡, 李伟

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(2): 103

    Abstract PDF

    采用三极管型等离子体增强化学汽相淀积(TriodePECVD)系统,适当选取硅烷(SiH4)和氢气(H2)流量比制备纳米硅(nc-Si:H)薄膜.保持栅极偏压为-100V,改变SiH4、H2流量比可以得到薄膜从非晶硅(a-Si:H)到nc-Si:H的结构转变,其氢气流量比例[H2]/([H2]+[SiH4])的阈值为93.3%.随着流量比进一步增大,晶化比例从12%增大至50%,但晶粒尺寸基本保持不变,nc-Si晶粒的平均尺寸约2.5nm,这是不同于常规二极管PECVD、氢稀释制备的nc-Si:H薄膜的新结果,并从实验上验证了电导率和电子迁移率的渗流现象.

  • 808nm GaAs/AlGaAs大功率半导体激光器波长的影响因素及控制

    朱东海, 梁基本, 徐波, 朱战萍, 张隽, 龚谦, 李胜英, 王占国

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(2): 108

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    通过对影响GaAs/AlGaAs激光器波长的各种因素的分析讨论与实验研究,制备了性能优良的808umGaAs/AlGaAs大功率激光器材料.应用此材料制作的激光器的结果表明,器件室温连续输出功率1W时,激射波长仍可保持在808nm附近,器件的室温连续输出功率已达2.3W.

  • 硅衬底上铁电薄膜的自偏压异质结效应

    于军, 周文利, 曹广军, 谢基凡, 吴正元

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(2): 113

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    本文运用半导体能带理论探讨了硅衬底上铁电薄膜的异质结效应的物理模型.对用sol-gel工艺制备的PZT/Si结构的极化特性、开关特性和I-V特性的实验研究证实了这种效应.

  • 直拉型Si单晶中金属杂质对氧沉淀行为的影响

    沈波, 杨凯, 张序余, 施洪涛, 张荣, 施毅, 郑有炓, 关口隆史, 角野浩二

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(2): 118

    Abstract PDF

    本文研究了直拉型Si单晶中Cu和Fe杂质对氧沉淀行为的影响.尽管Si晶体中Cu杂质的浓度远高于Fe杂质,但发现Cu对氧沉淀行为没有影响,而Fe会明显增强氧的沉淀速率.实验结果表明Cu在Si中形成低密度、大尺寸的沉淀物团簇,与Si晶体生长后业已存在的微小氧沉淀物中的绝大多数没有相互作用;相反地,Fe杂质与微小氧沉淀物相互作用,形成高温下稳定的复合粒子,充当了氧沉淀的有效成核中心.

  • 低压高速CMOS/SOI器件和电路的研制

    张兴, 奚雪梅, 王阳元

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(2): 124

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    采用全耗尽CMOS/SIMOX工艺成功地研制出了沟道长度为0.5μm的可在1.5V和3.0V电源电压下工作的SOI器件和环形振荡器电路.在1.5V和3.0V电源电压时环振的单级门延迟时间分别为840ps和390ps.与体硅器件相比,全耗尽CMOS/SIMOX电路在低压时的速度明显高于体硅器件,亚微米全耗尽CMOS/SOI技术是低压低功耗和超高速集成电路的理想选择.

  • 超平面概略布线算法的研究

    陈志超, 薄建国, 马佐成, 庄文君, 王守觉

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(2): 128

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    本文提出体现多层布线内在本质约束的新模型:超平面布图模型及超平面概略布线算法.该算法以全新的逆向删冗策略成功地解决了布线线序问题,使线网布线真正达到并行处理;基于总体分析方法,以布线层数和通孔最少为目标,通过动态地分析线网间相互位置关系,全局考虑地释放各线网占据的不合理布线资源,使布线过程避免了迭代,以较高处理效率获得高精度的解.

  • 线性预测编码(LPC)语音合成器的设计

    李永明, 陈弘毅, 于政

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(2): 134

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    本文提出一种线性预测编码(LPC)语音合成器.它主要是由可编程12极点格型滤波器,二极点低通滤波器及12位的D/A转换器组成,内部并带有与外部CPU的接口电路.门级的逻辑模拟和C编译程序的模拟结果说明,该合成器可在低数据率下合成出高质量语音.它可用于LPC语音分析合成系统和LPC语音合成芯片IC的开发.

  • C~+注入硅形成β-SiC埋层研究

    陈长清, 杨立新, 严金龙, 陈学良

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(2): 140

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    在200℃和680℃下对P型(100)单晶硅进行不同剂量的C+注入,实验表明680℃下注入形成的β-SiC埋层存在<100>取向生长的结晶态,经过1160℃氮气氛4小时或8小时退火后,结晶度得到进一步增强;200℃下注入形成的β-SiC埋层为无定形态,即使经过1160℃氮气氛4小时或8小时退火之后仍没有发现结晶态衍射峰存在.研究同时揭示了不同C+注入剂量对所形成β-SiC埋层结晶程度的影响,以及不同退火工艺对于样品制备的影响.通过AES成分深度测试及剖面透射电子显微镜(XTEM)可以直观分析β-SiC埋层的内在结构.

  • 砷化镓晶体在氯化硫溶液中腐蚀速率的研究

    曹先安, 陈溪滢, 李喆深, 丁训民, 侯晓远

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(2): 146

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    本文研究了不同条件下S2Cl2对GaAs晶体的腐蚀行为,特别是溶液浓度、温度以及摇动程度等几个重要因素对腐蚀作用的影响.在此基础上提出了S2Cl2处理的较佳条件:对于S2Cl2钝化,应选择低浓度的钝化液(<20%)在较低的室温下进行,而S2Cl2作为GaAs外延预处理手段则选用较高浓度的溶液在较短时间内完成可以得到较好的效果;对于以上两种情形,溶液温度一般控制在20℃以下.

  • 退火处理对透明导电CdIn_2O_4薄膜光学、电学性质及其能带结构的影响

    吴彬, 王万录, 廖克俊, 张振刚

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(2): 151

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    报道了射频反应溅射制备的CdIn2O4薄膜(简称CIO膜)的光学、电学性质以及能带结构与退火处理的关系,包括透射率、折射率、消光系数和薄膜载流于浓度的讨论.研究发现退火处理能引起CIO薄膜透射率、光隙能的增加以及折射率、消光系数的减小,并且使膜的短波吸收边“蓝移”.另外还能明显地提高膜的电导率.文中根据退火处理引起氧空位增加、电子陷阱减小等效应以及薄膜的能带结构和晶格拓展的理论分析讨论了实验所得结果.

  • 多元素测试仪测定二氯硅烷中的痕量磷

    闻瑞梅, 周淑君, 袁越, 赵振环

    Chin. J. Semicond.  1997, 18(2): 156

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    二氯硅烷的沸点只有8.3℃,常温下呈气体状态,用常规的方法取样和检测难度很大.我们用高温富氢还原的方法,使二氯硅烷中的磷还原为PH3,用气相色谱法测定.并在炉口设计了锥形惰性气氛保护炉口装置,有效的防止了氢爆.保证测试安全并能连续进样、操作简便、省时.同时利用NaOH富集,解决了主体干扰杂质的问题.方法灵敏、可靠、简便、灵敏度由0.1μg/1提高到0.0μg/1.

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