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Volume 21, Issue 3, Mar 2000

    CONTENTS

  • 全光信息网络中的某些关键半导体光电子器件

    黄德修

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(3): 209

    Abstract PDF

    随着 IP信息业务的指数增长 ,包括以密集波分复用 (DWDM)为基础的光传输、光交换甚至包括光接入的所谓全光网 (AON)将是未来信息网络的核心和发展的必然趋势 .高性能的光电子器件和它们的集成化是发展 AON的基础 .在诸多的光电子器件中 ,论文仅对 AON中某些关键的半导体光电子器件的重要性和发展趋势予以评论 .

  • Fabrication of Enhancement Mode GaN Metal- Insulator-Semiconductor Field Effect Transistor

    陈鹏, 张荣, 周玉刚, 罗志云, 谢世勇, 陈志忠, 李卫平, 郑有炓

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(3): 215

    Abstract PDF

    Recently,a numberofpapers on Ga N-based field-effecttransistors(FETs) have beenreported.The metal-insulator-semiconductor technology is widely adopted in manyapplications since it can provide the high DC input impedance,large gate voltage swings,norm...

  • Characterization of Ga N_x As_(1 - x) Alloy Grown on GaAs by Molecular Beam Epitaxy

    李联合, 张伟, 潘钟, 林耀望, 吴荣汉

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(3): 219

    Abstract PDF

    Ga Nx As1 - x,the combination of small amount of nitrogen and Ga As,has beenexperimentally observed with the band gaps several hundreds me V lower than that ofGa As[1~ 4] .The alloy has attracted considerable attention in the applicat...

  • CdF_2半导体膜中电子-表面声子强耦合对极化子性质的影响

    额尔敦朝鲁, 肖景林, 李树深

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(3): 225

    Abstract PDF

    采用改进的 Huybrechts线性组合算符和变分方法 ,研究了半导体膜内电子与表面光学声子强耦合、与体纵光学声子弱耦合对极化子性质的影响 ,得到了极化子的有效质量和自陷能随膜厚的变化规律 .对 Cd F2 半导体 ,计算了不同支声子与电子的相互作用对极化子有效质量和自陷能的贡献

  • 掺铒硅光致发光激子传递能量机制

    雷红兵, 杨沁清, 欧海燕, 余金中, 王启明

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(3): 232

    Abstract PDF

    铒离子在硅中呈现弱施主特性 ,O、Er双掺杂可提高施主浓度两个数量级 .氧杂质与铒离子形成复合体 ,其施主能级可能是铒离子发光能量转换的重要通道 .提出了掺铒硅光致发光激子传递能量模型 ,建立了发光动力学速率方程 ,并进行了详细推导 .发光效率与光激活铒离子浓度、激发态寿命及自发辐射寿命等因素有关 .指出铒离子 -束缚激子复合体的热离化和激发态铒离子能量反向传递是引起铒离子发光温度猝灭的主要原因 .拟合 PL测量实验结果表明 :它们对应的激活能分别为 6.6me V和 47.4me V.

  • UHV/CVD外延生长锗硅碳三元合金中碳的应变缓解效应

    叶志镇, 章国强, 亓震, 黄靖云, 卢焕明, 赵炳辉, 汪雷, 袁骏

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(3): 239

    Abstract PDF

    碳的加入为 Si- Ge系统在能带和应变工程上提供了更大的灵活性 .处于替代位置的碳可以缓解 Si Ge合金的应变 ,同时调节其能带 .报道了用 UHV/CVD生长的掺碳达 2 .2 %的锗硅碳合金 ,获得了良好的外延层质量 ,应变缓解效应明显 .使用了 X射线衍射 ( XRD) ,二次离子质谱( SIMS)与高分辨电子透射显微镜 ( HRTEM)对外延层进行检测 ;使用傅里叶红外吸收光谱( FTIR)确定碳原子处于替代位置 ,并对实验结果进行了讨论

  • 半导体CdS簇合物的制备及性能

    张敬波, 林原, 肖绪瑞

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(3): 245

    Abstract PDF

    以苯硫酚为有机配体合成了半导体镉硫蔟合物 ( Me4 N) 2 [Cd4 ( SPh) 10 ]、( Me4 N) 4 [Cd10 S4 ( SPh) 16 ]、 ( Me4 N) 8[Cd2 0 S13( SPh) 2 2 ]和 Cd32 S14 ( SPh) 36 · DMF4 .喇曼光谱研究证明簇合物的结构是以 Cd S为核心 ,有机配体通过 Cd— S键包覆在核的外面 ;吸收光谱中发现了吸收带边蓝移的量子尺寸效应 ,( Me4 N) 8[Cd2 0 S13( SPh) 2 2 ]和 Cd32 S14 ( SPh) 36 · DMF4 出现了激子吸收峰 ;光致发光光谱中看到了发光峰的明显展宽现象 ;改变有机配体如巯基乙醇和二巯基丙醇 ,不影响簇合物的吸收和光致发光光谱性能

  • UHV/CVD生长SiGe/Si异质结构材料

    成步文, 李代宗, 黄昌俊, 于卓, 张春晖, 王玉田, 余金中, 王启明

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(3): 250

    Abstract PDF

    以 Si2 H6 和 Ge H4 作为源气体 ,用 UHV/CVD方法在 Si( 1 0 0 )衬底上生长了 Si1- x Gex 合金材料和 Si1- x Gex/Si多量子阱结构 .用原子力显微镜、X光双晶衍射和透射电子显微镜对样品的表面形貌、均匀性、晶格质量、界面质量等进行了研究 .结果表明样品的表面平整光滑 ,平均粗糙度为 1 .2 nm;整个外延片各处的晶体质量都比较好 ,各处生长速率平均偏差为 3.31 % ,合金组分 x值的平均偏差为 2 .0 1 % ;Si1- x Gex/Si多量子阱材料的 X光双晶衍射曲线中不仅存在多级卫星峰 ,而且在卫星峰之间观察到了 Pendellosung条纹 ,表明晶格质量和界面质量都很好 ;Si

  • 硅基底电子束蒸发铝膜阳极氧化特性

    邹建平, 吴俊辉, 朱青, 濮林, 朱健民, 鲍希茂

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(3): 255

    Abstract PDF

    研究了硅衬底上电子束蒸发铝膜 ,在 H2 SO4 水溶液中阳极氧化形成硅衬底多孔氧化铝复合结构的过程 .硅衬底电子束蒸发铝膜的阳极氧化过程主要由多孔氧化铝的生长、氧化铝生长向氧化硅生长的过渡和氧化硅生长三个阶段构成 .硅衬底多孔氧化铝复合结构的透射电子显微镜观察表明 ,在硅衬底上形成了垂直于硅表面的氧化铝纳米孔 ,而孔底可形成 Si O2 层 .有序结构多孔氧化铝的形成不依赖于铝膜的结晶状态 ,而是由阳极氧化过程的自组织作用所决定的 .实验表明将多孔氧化铝制备工艺移植到硅基衬底上直接形成硅基衬底多孔氧化铝复合结构是可行的

  • 用氧化多孔硅方法制备厚的SiO_2膜及其微观分析

    欧海燕, 杨沁清, 雷红兵, 王红杰, 余金中, 王启明, 胡雄伟

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(3): 260

    Abstract PDF

    用氧化多孔硅的方法来制备厚的 Si O2 成本低 ,省时 .氧化硅膜的厚度 ,表面粗糙度和组分这三个参数 ,对波导器件的性能有重要影响 ,扫描电子显微镜 ( SEM)、原子力显微镜 ( AFM)和俄歇分析得到 :氧化的多孔硅的膜厚已达 2 1 .2μm;表面粗糙度在 1 nm以内 ,Si和 O的组分比为 1∶ 1 .90 6.这些结果表明 ,用氧化多孔硅方法制备的厚 Si O2 膜满足低损耗光波导器件的要求

  • 快速热退火对GaAs/AlGaAs量子阱红外探测器的修饰

    李宁, 刘兴权, 李娜, 陈效双, 陆卫, 徐文兰, 袁先璋, 沈学础, 黄绮, 周均铭

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(3): 264

    Abstract PDF

    应用快速热退火的方法将 Ga As/Al Ga As多量子阱红外探测器的峰值响应波长从7.7μm移动到 8~ 1 4μm大气窗口内 .通过测量单元器件的光电流谱、响应率和 I- V特性 ,分析了快速热退火对 Ga As/Al Ga As多量子阱红外探测器性能的影响

  • MOSFET热载流子退化/寿命模型参数提取

    杨谟华, 于奇, 王向展, 陈勇, 刘玉奎, 肖兵, 杨沛锋, 方朋, 孔学东, 谭超元, 钟征宇

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(3): 268

    Abstract PDF

    基于 MOSFET热载流子可靠性物理 ,并结合电应力条件下热载流子退化特征量ΔIds/Ids0 、Isub等实测数据的拟合处理 ,发展了可表征退化物理意义的衬底电流与退化 /寿命参数提取模型 ;进而由自动测试 ATE与 CAD技术相结合的监测系统 ,实现了载流子速度饱和临界电场Ecrit、有效导电长度 LC和寿命因子 H、m、n提取 .实验研究结果表明 ,模型及提取参数合理可信 ,并可进一步应用于 MOSFET及其电路的退化 /寿命模拟预测

  • 双MOS门极控制的EST的开关特性和安全工作区

    张昌利, 陈治明, 闵源基, 金相哲, 朴钟文, 金南均, 金垠东

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(3): 274

    Abstract PDF

    用二维 MEDICI商用器件模拟软件对双 MOS门极控制的发射极开关晶闸管 EST( Emitter Switched Thyristor)的正偏置安全工作区 FBSOA( Forward Biased Safe- Operation-Area)及其关断动态的电流分布进行了模拟研究 .证明该器件采用 P型转向器 ( diverter)与双MOS门极相结合的结构使得空穴电流分流从而显著地提高了 EST的开关能力 ,其 FBSOA也有明显展宽

  • MCT关断失效分析

    张鹤鸣, 戴显英, 王伟

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(3): 280

    Abstract PDF

    模拟分析了 MCT关断失效机理 ,并进行了实验验证 .结果表明 ,器件温度分布的不均匀性及元胞栅极寄生电阻的不等引起电流在芯片局部元胞集中 ,从而造成 MCT的关断失效

  • 计算多芯片多基片模块稳态热场的层次模型

    张鸿欣

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(3): 286

    Abstract PDF

    提出的层次模型将包括多芯片多基片模块的复杂热场模拟 ,分解为有确定耦合关系的形状简单的层次单元的热场计算 ,通过迭代将分区计算结果连成模块的热场 .在计算一个层次单元 (芯片、基片或底座 )的热场时 ,将其所在的层次单元 (母层次单元 )的上表面温度 ,作为该层次单元下表面的边界条件 ,而把它上表面上的层次单元 (子层次单元 )的下表面的向下热流作为置于它上表面的等效热源 .通过芯片→基片→底座→基片→芯片→基片…的几轮迭代就可收敛到正确值 .提出的层次单元间的耦合强度 (即每轮计算中 ,母层次单元上表面的温度改变不是全部 ,而是部分用于

  • 高速多级时钟网布线

    李芝燕, 严晓浪

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(3): 290

    Abstract PDF

    提出了一种新的加载缓冲器的时钟布线算法 .该算法根据时钟汇点的分布情况 ,在时钟布线之前对缓冲器进行预先布局 ,并将时钟树的拓扑生成及实体嵌入和层次式的缓冲器布局方法有机结合起来 ,使布线情况充分反映缓冲器对时钟网结构的影响 .实验证明 ,与将缓冲器插入和布局作为后处理步骤相比 ,缓冲器预先插入和布局在很大程度上避免了布线的盲目性 ,并能更加有效地实现各时钟子树的延迟和负载的平衡 .

  • 基于不完全分解预优共轭梯度法的电源和地线网络求解器

    武晓海, 殷莉, 洪先龙

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(3): 298

    Abstract PDF

    在超大规模集成电路的电源和地线网络的设计中 ,求解由该网络上每个节点的电压和每条边上的电流是最基本的运算 ,它对电源和地线网络拓扑结构设计和线宽优化算法的质量具有直接的影响 .针对电源和地线网络的特殊性 ,提出了一个高效的电源和地线网络求解器 ,包括电路网络中树结构的合并与恢复和用不完全分解的预优共轭梯度法来求解节点电压方程 .该求解器的运算速度很快 ,所耗费的内存很小 ,同时具有很强的鲁棒性

  • Si衬底上外延3C-SiC薄层的XPS分析

    雷天民, 陈治明, 余明斌, 马剑平, 胡宝宏, 王建农

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(3): 303

    Abstract PDF

    采用 HFCVD技术 ,通过两步 CVD生长法 ,以较低生长温度 ,在 Si( 1 1 1 )和 Si( 1 0 0 )衬底上同时外延生长 3C- Si C获得成功 .生长源气为 CH4 + Si H4 + H2 混合气体 ,热丝温度约为2 0 0 0℃ ,碳化和生长时基座温度分别为 950℃和 92 0℃ ,用 X射线衍射 ( XRD)和 X射线光电子能谱 ( XPS)等分析手段研究了外延层的晶体结构、组分及化学键能随深度的变化 .XRD结果显示出 3C- Si C薄层的外延生长特征 ,XPS深度剖面图谱表明薄层中的组分主要为 Si和 C,且 Si/C原子比符合 Si C的理想化学计量比 ,其三维能谱曲线进一步证明了外延层中 Si2 p和与 Cls成键形成

  • 掺杂nc-Si∶H膜的电导特性

    彭英才, 刘明, 何宇亮, 李月霞

    Chin. J. Semicond.  2000, 21(3): 308

    Abstract PDF

    采用常规 PECVD工艺 ,以高纯 H2 稀释的 Si H4 作为反应气体源 ,以 PH3作为 P原子的掺杂剂 ,在 P型 ( 1 0 0 )单晶硅 ( c- Si)衬底上 ,成功地生长了掺 P的纳米硅膜 ( nc- Si( P)∶ H)膜 .通过对膜层结构的 Raman谱分析和高分辨率电子显微镜 ( HREM)观测指出 :与本征 nc- Si∶H膜相比 ,nc- Si( P)∶ H膜中的 Si微晶粒尺寸更小 (~ 3nm) ,其排布更有秩序 ,呈现出类自组织生长的一些特点 .膜层电学特性的研究证实 ,nc- Si( P)∶ H膜具有比本征 nc- Si∶ H膜约高两个数量级的电导率 ,其 σ值可高达 1 0 - 1~ 1 0 - 1Ω- 1· cm- 1.这种高电导率来源于 nc-

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