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Volume 24, Issue 2, Feb 2003

    CONTENTS

  • BIG结构的可调谐分布布拉格反射激光器(英文)

    陆羽, 王圩, 朱洪亮, 周帆, 王宝军, 张静媛, 赵玲娟

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(2): 113

    Abstract PDF

    提出并制作出一种可调谐 BIG- RW结构的激光器 ,该激光器包括两个不同耦合系数的 Bragg光栅 .激光器的阈值电流为 38m A,输出功率大于 8m W,可调谐范围是 3.2 nm ,边模抑制比 (SMSR)大于 30 d B,在整个调谐范围内 ,功率变化小于 0 .3d B.

  • 采用局域注氧技术制备的新型DSOI场效应晶体管的热特性(英文)

    林羲, 何平, 田立林, 李志坚, 董业民, 陈猛, 王曦

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(2): 117

    Abstract PDF

    通过局域注氧工艺 ,在同一管芯上制作了 DSOI、体硅和 SOI三种结构的器件 .通过测量和模拟比较了这三种结构器件的热特性 .模拟和测量的结果证明 DSOI器件与 SOI器件相比 ,具有衬底热阻较低的优点 ,因而 DSOI器件在保持 SOI器件电学特性优势的同时消除了 SOI器件严重的自热效应 .DSOI器件的衬底热阻和体硅器件非常接近 ,并且在进入到深亚微米领域以后能够继续保持这一优势 .

  • 0.275μm nMOST's中陷阱辅助隧穿电流对漏端LDD区DCIV谱峰的影响(英文)

    刘东明, 杨国勇, 王金延, 许铭真, 谭长华

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(2): 122

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    应用 direct- currentcurrent voltage(DCIV)和电荷泵 (change pum ping)技术研究了 L DD n MOST’s在热电子应力下产生的界面陷阱 .测试和分析的结果显示 ,一股额外的漏端电流影响了 DCIV谱峰中表征漏区的 D峰 .这股电流主要是陷阱辅助隧穿电流 .

  • 直接隧穿应力下超薄栅氧化层中的多缺陷产生行为(英文)

    霍宗亮, 毛凌锋, 谭长华, 许铭真

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(2): 127

    Abstract PDF

    基于一阶速率方程 ,讨论了恒定电压应力下应力电流的饱和行为 .通过对应力电流的拟合 ,发现存在三类缺陷产生的前身 .更进一步的统计实验显示 ,在缺陷产生时间常数、击穿时间以及应力电压之间存在着明确的关系 .这意味着缺陷产生时间常数能够被用于有效预测氧化层的寿命 .与常规的氧化层击穿实验相比 ,基于缺陷产生时间常数的预测更快、更有效

  • 一种紧缩型的SOI3- d B多模干涉耦合器(英文)

    严清峰, 余金中, 刘忠立

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(2): 133

    Abstract PDF

    采用线锥形结构 ,在 silicon- on- insulator(SOI)材料上设计并实现了一种新的紧缩型 3- d B多模干涉耦合器(MMI) .与普通的矩形结构 3- d B MMI耦合器相比 ,该器件长度减少了 4 0 % .耦合器输出均衡度为 1.3d B,过剩损耗为 2 .5 d B.

  • 质子交换铌酸锂波导MMI光功分器(英文)

    马慧莲, 王明华

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(2): 137

    Abstract PDF

    利用三维非旁轴近似光束传输法对退火质子交换铌酸锂渐变折射率分布波导中的自镜像效应进行分析与模拟 .在此基础上 ,利用退火质子交换技术在 X切 Y传铌酸锂衬底上进一步制作了 1× 8MMI光功分器 .测试表明器件实现了 1路分成 8路的光功分功能 .

  • 一个基于层次式PB角钩链结构的区域布线器(英文)

    张轶谦, 蔡懿慈, 洪先龙, 张雁, 谢民

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(2): 141

    Abstract PDF

    提出一个新的基于层次式 PB角钩链结构的多层无网格布线器 .该布线器基于 PB层次式角勾链数据结构和网块扩展算法 ,使用朝向目标的加速策略提高算法的运行速度 ,并使用改进的二叉区间树管理算法的中间数据 .还提出了基于拥挤度的无网格拆线重布算法 .通过显式记录每个线网段周边的拥挤状况 ,并将其结合到网块扩展的费用当中 ,使拆除线网的选择和待布线网的路径搜索统一起来 .实验结果表明 ,该布线器能有效地提高布通率 ,且算法运行速度较快

  • 原子氢辅助分子束外延生长台阶状表面形貌的研究

    周大勇, 澜清, 孔云川, 苗振华, 封松林, 牛智川

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(2): 148

    Abstract PDF

    研究了分子束外延中引入原子氢后 ,原子氢对外延层表面形貌特征形成的诱导作用 .原子力显微镜 (AFM)测试表明 ,在 (311) A Ga As表面 ,原子氢导致了台阶状形貌的形成 ,在这种台阶状表面进一步生长了 In As量子点 ,测试结果表明其位置分布的有序化受到台阶高度和台阶周期的制约 .这为实现量子点结构的有序化控制生长提供了一定的实验参考 .

  • 氢气退火对大直径直拉硅单晶中空洞型缺陷的影响

    余学功, 杨德仁, 马向阳, 李红, 阙端麟

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(2): 153

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    研究了氢退火对大直径直拉硅单晶中空洞型缺陷 (voids)的影响 .样品在 10 5 0~ 12 0 0℃范围进行氢退火 ,退火前后样品上的流水花样缺陷 (FPD)和晶体原生粒子 (COP)在腐蚀后分别用微分干涉光学显微镜和激光记数器进行观察 .实验结果表明在氢退火以后 ,FPD缺陷的密度随温度升高不变 ,而样品上的 COP密度大量减少 .分析可知 ,氢气退火仅仅消除了硅片表面的 voids,而对于硅片体内的 voids不产生影响 ,并在实验的基础上 ,讨论了氢退火消除 voids的机理 .

  • 射频磁控溅射ZnO薄膜的光致发光

    王卿璞, 张德恒, 薛忠营

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(2): 157

    Abstract PDF

    用射频磁控溅射法在硅衬底上沉积出具有良好的择优取向的多晶 Zn O薄膜 .在室温下进行光致发光测量 ,观察到明显的紫光发射 (波长为 4 0 2 nm )和弱的紫外光发射 (波长为 384 nm ) .紫光发射源于氧空位浅施主能级到价带顶的电子跃迁 ;紫外光发射则源于导带与价带之间的电子跃迁 .随着光激发强度的增加 ,紫光发射强度超线性增强 ,且稍有蓝移 ,而紫外光发光强度则近似线性增加 .在氧气中高温退火后 ,薄膜结晶质量明显提高 ,紫光发射强度变弱 ,紫外光发射相对增强 .

  • 波长可调谐聚合膜/无机膜异质结电致发光

    蒋业文, 谭海曙, 姚建铨, 陈立春

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(2): 161

    Abstract PDF

    针对聚合物电致发光材料缺乏可用的电子型聚合物半导体材料的现状 ,采用无机电子型半导体材料 Zn O∶Zn与空穴型聚合物材料 PDDOPV [poly (2 ,5 - bis (dodecyloxy) - phenylenevinylene) ]成功制备了结构为 ITO/PDDOPV/Zn O∶ Zn/Al的异质结双层器件 .异质结器件的发光效率与亮度较单层器件提高 1个数量级以上 .该异质结器件的发光颜色是随着电压的增加而蓝移的 ,其光致发光光谱也随着激发波长的改变而改变 ,可能形成了新的发光基团 .

  • GaAs/Si/AlAs异质结的带阶和GaAs生长温度的影响

    李永平, 澜清, 吴正龙, 周大勇, 孔云川, 牛智川, 田强, 杨锡震, 王亚非

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(2): 168

    Abstract PDF

    用分子束外延 (MBE)设备制备了 Ga As/ Al As和 Ga As/ Si/ Al As异质结 ,通过 XPS分别研究了异质结界面处 Si层厚度为 0 .5 ML 和 1ML 对异质结带阶的调节 ,得到最大调节量为 0 .2 e V;通过 C- V法研究了异质结的Ga As层在不同温度下生长对 0 .5 ML Si夹层的影响 ,得到 Si夹层的空间分布随 Ga As层生长温度的升高而扩散增强的温度效应 ,通过深能级瞬态谱 (DL TS)研究了在上述不同温度下生长的 Ga As层的晶体质量 .

  • 氧化铝模板法制备Ge纳米线

    叶好华, 叶志镇, 黄靖云, 吴贵斌, 赵炳辉, 涂江平, 侯山昆

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(2): 173

    Abstract PDF

    采用氧化铝模板法结合具有高真空背景的低压化学气相沉积技术制备出 Ge纳米线 .在氧化铝模板的背面喷金作为催化剂 ,合成了 Ge纳米线 .采用原子力显微镜、X射线衍射、透射电镜、能量散射谱等手段对 Ge纳米线进行了分析 .Ge纳米线的直径约为 30 nm,长度超过 6 0 0 nm.对 Ge纳米线的生长机理进行了探讨 .

  • LP-MOCVD生长ZnO薄膜的氧源

    陈童, 顾书林, 叶建东, 朱顺明, 秦锋, 胡立群, 张荣, 施毅, 郑有炓

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(2): 177

    Abstract PDF

    使用 CO2 、O2 氧源得到了 Zn O择优取向薄膜样品 ,实验证实了小尺寸的交流高压离化器件确实能够为低压金属有机物化学气相沉积 (L P- MOCVD)生长 Zn O薄膜提供有效的离化氧源支持 .运用电晕放电模型和 Zn O薄膜台阶生长模型研究了离化效率对电压、气压和不同氧源气体的依赖关系及负氧浓度对生长速率和薄膜质量的影响 .对 X射线衍射谱、光致发光谱、原子力显微镜和俄歇电子能谱的分析表明 ,CO2 氧源由于离化效率较高 ,负氧浓度较大 ,使得生长速率较慢 ,薄膜表面较为平坦 ,但表面 C污染影响了薄膜内部质量 ;而 O2 氧源样品取向更接近(0 0 0 2 )衬底取向

  • Cd_(1-x)Zn_xTe多晶薄膜的制备、性能与光伏应用

    邵烨, 郑家贵, 蔡道林, 张静全, 蔡伟, 武莉莉, 蔡亚平, 李卫, 冯良桓

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(2): 183

    Abstract PDF

    用共蒸发法制备了 Cd1 - x Znx Te多晶薄膜 ,薄膜结构属立方晶系空间群 F4 3m.通过透射光谱的测量 ,计算光能隙 ,得到室温时薄膜的光能隙随组分 x值的变化满足二次方关系 .作为对异质结界面的修饰 ,提出了有 Cd1 - x-Znx Te过渡层的 Cd S/ Cd Te/ Cd1 - x Znx Te/ Zn Te∶ Cu电池 .并在相同工艺下制备了 Cd S/ Cd Te/ Cd0 .4 Zn0 .6 Te/ Zn Te∶ Cu与 Cd S/ Cd Te/ Zn Te∶ Cu太阳电池 ,发现前者比后者效率平均增加了 35 .0 % .

  • 多孔硅外延转移技术制备以氮化硅为绝缘埋层的SOI新结构

    谢欣云, 刘卫丽, 门传玲, 林青, 沈勤我, 林成鲁

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(2): 189

    Abstract PDF

    为减少自加热效应 ,利用多孔硅外延转移技术成功地制备出一种以氮化硅为埋层的 SOI新结构 .高分辨率透射电镜和扩展电阻测试结果表明得到的 SOI新结构具有很好的结构和电学性能 ,退火后的氮化硅埋层为非晶结构 .

  • 具有降场电极U形漂移区SOI-LDMOS的耐压特性

    罗卢杨, 方健, 罗萍, 李肇基

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(2): 194

    Abstract PDF

    提出了一种具有降场电极 U形漂移区 SOI- L DMOS,借助 2 D泊松方程对其场分布进行解析分析和数值分析 ,结果证明该结构在与 RESURF结构相同的耐压下 ,具有器件长度小 ,漂移区浓度高 ,导通电阻小的特点 .这表明降场电极是一种缓和漂移区掺杂浓度和耐压之间矛盾的有效方法 .该结构是一种器件耐压与导通电阻优化的新途径 .

  • 带保护环结构的条形X光阵列探测器

    盛丽艳, 韩德俊, 张秀荣, 田晓娜, 王传敏, 杜树成, 谢凡, 王光甫

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(2): 198

    Abstract PDF

    研究了带有保护环结构的条形 X光阵列探测器 ,结果表明 ,保护环的存在不仅降低了表面漏电 ,而且抑制了耗尽区的侧向扩展 .厚度为 30 0 μm的探测器样品 ,切割后的“死区”长度为 15 0 μm;环境温度为 18℃时 ,70 V偏压下加保护环测得的探测器完全耗尽时的漏电流为 2 0 n A.

  • 改进结构的64位CMOS并行加法器设计与实现

    孙旭光, 毛志刚, 来逢昌

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(2): 203

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    介绍了一个用于高性能的微处理器和 DSP处理器的快速 6 4位二进制并行加法器 .为了提高速度 ,改进了加法器结构 ,该结构大大减少了加法器各级门的延迟时间 .基于改进的加法器结构 ,有效地使用动态复合门、时钟延迟多米诺逻辑和场效应管尺寸缩小技术 ,可以取得良好的电路性能 .该加法器采用 U MC 2 .5 V 0 .2 5μm 1层多晶 5层金属的 CMOS工艺实现 .完成一次加法运算的时间是 70 0 ps,比传统结构的加法器快 2 0 % ;面积和功耗分别是0 .16 m m2和 2 0 0 m W@5 0 0 MHz,与传统结构加法器相当 .

  • 微波功率双极晶体管热分布的二维数值模拟及功率密度非均匀设计

    蔡勇, 张利春, 高玉芝, 叶红飞1北京大学微电子学研究所, 金海岩, 张树丹

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(2): 209

    Abstract PDF

    利用双极晶体管的热电耦合模型对微波功率双极晶体管进行了二维直流稳态模拟 ,并且提出了功率密度非均匀的设计方法 .模拟和实验的结果说明 ,采用微波功率晶体管功率密度非均匀设计可有效提高器件电流密度的均匀性和结温的均匀性 ,从而整体提高器件的可靠性.

  • AlN薄膜室温直接键合技术

    门传玲, 徐政, 安正华, 吴雁军, 林成鲁

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(2): 216

    Abstract PDF

    采用离子束增强沉积技术在 10 0 mm硅片上制备大面积均匀 Al N薄膜 ,原子力显微镜 (AFM)显示其表面平整光滑 ,均方根粗糙度 (RMS)为 0 .13nm ,满足直接键合的需要 .同时 ,采用智能剥离技术成功实现了室温下 Al N与注氢硅片的直接键合 ,形成了以 Al N薄膜为埋层的 SOI结构 ,即 Al N上的硅结构 (SOAN) .用扩展电阻、卢瑟福背散射 -沟道、剖面透射电镜等技术分析了所形成的 SOAN结构.

  • GaAs微条粒子探测器的辐照特性

    邵传芬, 朱美华, 史常忻

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(2): 221

    Abstract PDF

    设计了一种能经受高能粒子辐照的 Ga As微条粒子探测器 .该探测器结构采用金属 -半导体 -金属结构 ,其主要几何尺寸是 :微条长度为 17mm ,宽度分别为 2 0、5 0、10 0、2 0 0、30 0μm .该探测器在经受电子、中子、γ射线、X射线等高能粒子辐照后 ,表面金属光亮无损 ,反向击穿电压最高可达 180 V,在反偏电压 80 V时 ,反向暗电流密度低达31n A/mm2 .探测器的最小条宽为 2 0μm.

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