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Volume 24, Issue 6, Jun 2003

    CONTENTS

  • GaAs/Ga_(1-x)Al_xAs量子阱线中类氢杂质的束缚能和光致电离截面(英文)

    刘建军, 苏会, 关荣华, 杨国琛

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(6): 561

    Abstract PDF

    通过在波函数中考虑量子线的限制方向和非限制方向的相关性,计算了Ga As/ Ga1 - x Alx As量子阱线中类氢杂质的束缚能和光致电离截面.结果表明光致电离截面的大小受量子线尺寸的影响,并且对于相同尺寸的量子线,有限深势阱中杂质态的光致电离截面要比无限深势阱中的大.与他人的结果比较发现,所选波函数改进了体系的束缚能,并使光致电离截面减小,这使得结果更为合理

  • 无坑洞n-3C-SiC/p-Si(100)的LPCVD外延生长及其异质结构特性(英文)

    孙国胜, 孙艳玲, 王雷, 赵万顺, 罗木昌, 张永兴, 曾一平, 李晋闽, 林兰英

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(6): 567

    Abstract PDF

    在MBE/CVD高真空系统上,利用低压化学气相淀积( L PCVD)方法在直径为5 0 mm的单晶Si( 10 0 )衬底上生长出了高取向无坑洞的晶态立方相碳化硅( 3 C- Si C)外延材料,利用反射高能电子衍射( RHEED)和扫描电镜( SEM)技术详细研究了Si衬底的碳化过程和碳化层的表面形貌,获得了制备无坑洞3 C- Si C/Si的优化碳化条件,采用霍尔( Hall)测试等技术研究了外延材料的电学特性,研究了n- 3 C- Si C/p- Si异质结的I- V、C- V特性及I- V特性对温度的依赖关系.室温下n- 3 C- Si C/p- Si异质结二极管的最大反向击穿电压达到2 2 0 V,该n- 3 C- Si C/p- Si异质结构可用于制

  • 用过氧化氢后处理多孔硅厚膜的一种新技术(英文)

    龙永福, 朱自强, 赖宗声

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(6): 574

    Abstract PDF

    提出使用过氧化氢后处理多孔硅厚膜.在乙醇、氢氟酸、过氧化氢溶液中,多孔硅样片做阴极施加电流密度为10 m A/cm2 ,希望通过后处理增强多孔硅表面的稳定性、光滑度和机械强度.研究了厚度为2 0 μm和70 μm的多孔硅厚膜经过过氧化氢处理后的微结构.扫描电镜图显示经过过氧化氢处理后的多孔硅厚膜表面的光滑度有极大的提高,X光衍射光谱揭示经过过氧化氢后处理后多孔硅表面形成了一层氧化膜

  • 超薄栅MOS器件热载流子应力下SILC的产生机制(英文)

    杨国勇, 霍宗亮, 王金延, 毛凌锋, 王子欧, 谭长华, 许铭真

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(6): 579

    Abstract PDF

    通过测量界面陷阱的产生,研究了超薄栅n MOS和p MOS器件在热载流子应力下的应力感应漏电流( SIL C) .在实验结果的基础上,发现对于不同器件类型( n沟和p沟)、不同沟道长度( 1、0 .5、0 .2 75和0 .13 5 μm)、不同栅氧化层厚度( 4和2 .5 nm) ,热载流子应力后的SIL C产生和界面陷阱产生之间均存在线性关系.这些实验证据表明MOS器件减薄后,SIL C的产生与界面陷阱关系非常密切

  • 一种高性能的新结构IGBT(英文)

    程序, 吴郁, 刘兴明, 王哲, 亢宝位, 李俊峰, 韩郑生

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(6): 586

    Abstract PDF

    提出了一种低功率损耗的新结构IGBT.该新结构的创新点在于其复合耐压层结构,该耐压层包括深扩散形成的n型缓冲层和硼注入形成的透明背发射区两部分.虽然在正常工作条件下,该新结构IGBT工作于穿通状态,但器件仍具有非穿通IGBT( NPT- IGBT)的优良特性.该新结构IGBT具有比NPT- IGBT更薄的芯片厚度,从而可以获得更好的通态压降和关断功耗之间的折衷.实验结果表明:与NPT- IGBT相比较,新结构IGBT的功率损耗降低了40

  • 一种采用局域注氧技术制备的新型DSOI器件(英文)

    何平, 江波, 林曦, 刘理天, 田立林, 李志坚, 董业明, 陈猛, 王曦

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(6): 592

    Abstract PDF

    为了克服传统SOI器件的浮体效应和自热效应,采用创新的工艺方法将低剂量局域SIMOX工艺及传统的CMOS工艺结合,实现了DSOI结构的器件.测试结果表明,该器件消除了传统SOI器件的浮体效应,同时自热效应得到很大的改善,提高了可靠性和稳定性.而原先SOI器件具备的优点得到了保留

  • 重掺直拉硅对重金属Cr的内吸杂能力

    余学功, 杨德仁, 马向阳, 杨建松, 阙端麟

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(6): 598

    Abstract PDF

    研究了重掺硼( HB)、重掺砷( HAs)以及重掺锑( HSb)直拉( CZ)硅片对重金属Cr的内吸杂能力.将不同程度(~10 1 2 cm- 2 ,~10 1 4 cm- 2 )沾污Cr的硅片在N2 下进行常规的高-低-高三步退火,并由全反射X射线荧光光谱( TRXF)测量退火前后样品表面Cr的含量.结果表明在三种重掺硅中,HB硅片的内吸杂能力最强,HAs硅片次之,HSb硅片最低

  • RF-MBE生长AlN/GaN超晶格结构二维电子气材料

    胡国新, 王晓亮, 孙殿照, 王军喜, 刘宏新, 刘成海, 曾一平, 李晋闽, 林兰英

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(6): 602

    Abstract PDF

    用射频等离子体辅助分子束外延技术( RF- MBE)在c面蓝宝石衬底上外延了高质量的Ga N膜以及Al N/Ga N超晶格结构极化感应二维电子气材料.所获得的掺Si的Ga N膜室温电子浓度为2 .2e1 8cm- 3,相应的电子迁移率为2 2 1cm2 /( V·s) ;1μm厚的Ga N外延膜的( 0 0 0 2 ) X射线衍射摇摆曲线半高宽( FWHM)为7′;极化感应产生的二维电子气室温电子迁移率达到10 86cm2 /( V·s) ,相应的二维电子气面密度为7.5e1 2 cm- 2 .

  • 铝掺杂氧化锌薄膜在玻璃衬底上的RF反应共溅射低温织构生长

    邵乐喜, 张昆辉, 黄惠良

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(6): 606

    Abstract PDF

    以金属锌( Zn)和铝( Al)为靶材采用射频( RF)反应共溅射技术在低温( 2 0 0℃)玻璃衬底上沉积了铝掺杂氧化锌( Zn O∶Al)薄膜.运用扫描电子显微镜( SEM)、能量色散X射线谱( EDX)、表面轮廓仪(α- Step)、X射线衍射( XRD)和双光束紫外-可见光谱仪( U V- VIS)等分别对沉积样品的表面和断面的形貌结构、组成成分和光学特性进行了分析表征.研究了反应气体氧与氩流量比( O2 / Ar)和RF溅射功率对沉积样品的生长速率、结构特征和光电学性质的影响.结果表明,薄膜的成长速率强烈依赖于RF溅射功率,而薄膜的结构形貌和成分的化学配比则主要由反应气体流量比O2 / Ar

  • 超薄W-Si-N作为铜与硅之间的扩散阻挡层

    陆华, 屈新萍, 王光伟, 茹国平, 李炳宗

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(6): 612

    Abstract PDF

    研究了W- Si- N三元化合物对铜的扩散阻挡特性.在Si ( 10 0 )衬底上用离子束溅射方法淀积W- Si- N ,Cu/W- Si- N薄膜,样品经过高纯氮气保护下的快速热退火,用俄歇电子能谱原子深度分布与X射线衍射以及电流-电压特性测试等方法研究了W- Si- N薄层的热稳定性与对铜的阻挡特性.实验分析表明W- Si- N三元化合物具有较佳的热稳定性,在80 0℃仍保持非晶态,当W- Si- N薄层的厚度仅为6nm时,仍能有效地阻挡铜扩散

  • Pb(Zr_(0.6)Ti_(0.4))O_3/LaNiO_3铁电电容的制备及其疲劳特性

    康晓旭, 林殷茵, 汤庭鳌, 王晓光, 钟宇, 黄维宁, 姜国宝

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(6): 617

    Abstract PDF

    以L a Ni O3( L NO)为独立下电极,制备出Au( Cr) / PZT/ L NO/ Si O2 结构的铁电电容,与使用Pt下电极对比,其抗疲劳特性得到了极大的改善.在1MHz频率10 V电压下,经过10 1 1 次脉冲反转,其( P* - P^ )仅下降了11%左右,这主要是由于使用氧化物电极可以极大地降低PZT与电极界面处的氧空位的形成和积聚.通过不同频率和相同频率不同脉冲宽度条件下疲劳特性的测试,观察到随着测试频率的升高,抗疲劳特性也随之提高;在相同频率下,随着测试脉宽的加大,疲劳现象加剧;同时,结合缺陷对载流子的俘获和带电氧空位的迁移理论很好地解释了上述现象

  • 在薄硅外延片上制备高频肖特基势垒二极管

    张海燕, 叶志镇, 黄靖云, 李蓓, 谢靓红, 赵炳辉

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(6): 622

    Abstract PDF

    采用超高真空化学气相沉积技术,在n型重掺Si衬底上生长了轻掺的薄硅外延层,利用扩展电阻和原子力显微分析对外延层进行了检验.结果表明,重掺Si衬底与薄硅外延层之间的界面过渡区陡峭,外延层厚度在亚微米级,掺杂浓度为10 1 7cm- 3.在此外延片上制备了高频肖特基二极管的原型器件,与传统的硅基肖特基二极管相比截止频率有了大幅提高

  • 超深亚微米PMOSFET器件的NBTI效应

    韩晓亮, 郝跃

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(6): 626

    Abstract PDF

    研究了超深亚微米PMOS器件中的NBTI(负偏置温度不稳定性)效应,通过实验得到了NBTI效应对PMOSFET器件阈值电压漂移的影响,并得到了在NBTI效应下求解器件阈值电压漂移的经验公式.分析了影响NBTI效应的主要因素:器件栅长、硼穿通效应和栅氧氮化以及其对器件寿命退化的作用.给出了如何从工艺上抑制NBTI效应的方法

  • 压控式毫米波MEMS移相器的可动薄膜

    郭方敏, 朱自强, 赖宗声, 朱守正, 朱荣锦, 忻佩胜, 范忠, 贾铭, 程知群, 杨根庆

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(6): 631

    Abstract PDF

    介绍了采用金、铝硅合金等金属分别用作压控式RF MEMS开关阵列——移相器的可动薄膜,实验表明金的延展性比较好,弹性比铝硅合金稍差,启动电压较高.相比较含硅4%的轻质量铝硅合金具有较低的启动电压( 5 V ) ,用该弹性膜制备的2 1桥压控式开关阵列——毫米波移相器的下拉电压为2 0 V时,相移量可达到3 70°/3 .5 mm以上( 3 5 GHz) ,并能在不同的控制电压下根据要求改变相移量,其传输损耗为5 5~90°/ d B,比金可动膜结构要高

  • 双层多晶硅FLOTOX EEPROM特性的模拟和验证

    黄飞鸿, 郑国祥, 吴瑞

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(6): 637

    Abstract PDF

    介绍了EEPROM的电学模型,模拟分析了阈值电压变化与写入时间、写入电压、隧道孔面积、浮栅面积的关系.根据模拟结果,采用0 .6μm CMOS工艺,对双层多晶硅FL OTOX EEPROM进行了流片,PCM的测试结果验证了模拟结果在实际工艺中的可行性.模拟得出的工艺参数评价为制造高性能的存储单元打下了坚实的基础

  • 一个面积和功耗优化且适用于10/100 Base-T以太网的CMOS时钟恢复电路

    王彦, 叶凡, 李联, 郑增钰

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(6): 643

    Abstract PDF

    提出了一个新的用于10 / 10 0 Base- T以太网中面积和功耗优化的时钟恢复电路.它采用双环路的结构,加快了锁相环路的捕获和跟踪速度;采用复用的方式,通过选择信号控制电路可分别在10 Mbps或10 0 Mbps模式下独立工作且能方便地实现模式间的互换,与采用两个独立的CDR电路相比节省了一半的面积;同时,电路中采用一般的延迟单元来取代DL L,并能保证环路性能不随工艺温度等条件引起的延迟单元、延迟时间的变化而变化,从而节省了功耗.Hspice模拟结果显示,在Vdd=2 .5 V时,10 0 Mbps模式下电路的功耗约为75 m W,稳态相差为0 .3 ns;10 Mbps模式时电路功耗为5 8m W

  • 板上芯片固化后残余应力分布的有限元模拟

    黄卫东, 孙志国, 彩霞, 罗乐, 程兆年

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(6): 649

    Abstract PDF

    用有限元模拟研究了板上芯片固化后残余应力的分布.在FR4及陶瓷分别作基板的两种情况下,残余应力分布最显著的差异是等效应力分布不同.讨论了基板厚度及粘合胶厚度对残余应力的影响,表明采用陶瓷基板时增加粘合胶的厚度以降低残余应力来作为低应力封装的一种手段是可行的.硅压阻传感芯片测量结果与计算机模拟结果的比较表明,计算机模拟值与实验测量值比较接近,测量值的正负区间与模拟值的正负区间吻合

  • 多能级闪存的总剂量辐射效应

    孟宣华, 殷光迁, 顾靖, 何国伟

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(6): 656

    Abstract PDF

    介绍了一种新型的存储技术——多能级存储,并对应用此技术的多能级闪存进行γ射线辐射,研究了多能级闪存的阈值电压及存储单元的电性能曲线等随辐射剂量、辐射剂量率以及时间的关系规律.对实验结果进行了理论解释和讨论

  • 多孔硅的干燥方法

    虞献文, 朱荣锦, 朱自强, 应桃开, 李爱珍

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(6): 663

    Abstract PDF

    研究了多孔硅的阴极还原表面处理技术,通过该技术获得了表面平滑度良好、稳定度高、抗压强度高和耐高温性能好且在空气中可以长期干燥保存的多孔硅样品.在其表面上可以进行光刻、镀金等工艺,因此,可应用于制作器件甚至电路集成

  • 蓝宝石衬底的ECR等离子体清洗与氮化的RHEED研究

    秦福文, 顾彪, 徐茵, 杨大智

    Chin. J. Semicond.  2003, 24(6): 668

    Abstract PDF

    通过分析RHEED(反射高能电子衍射)图像研究了ECR(电子回旋共振)等离子体所产生的活性氢源和氮源对蓝宝石衬底的清洗与氮化作用,结果表明:在ECR氢等离子体中掺入少量的氮气可以明显提高蓝宝石衬底的清洗效果,从而获得平整而洁净的衬底表面;而采用ECR氮等离子体对经过氢氮混合等离子体清洗2 0 min后的蓝宝石衬底进行氮化,能观测到最清晰的氮化铝成核层的RHEED条纹,且生长的Ga N缓冲层质量是最好的

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