光-CVD技术的最新进展及其应用

采用光诱导激励化学反应气氛淀积成固态薄膜，是近些年来在国际上发展极为迅速的一种薄膜生长新技术．本文介绍了光－ＣＶＤ技术的基本原理及特性，以及用该技术淀积各种类型金属薄膜、半导体薄膜、绝缘性薄膜以及ш－ｖ族化合物半导体薄膜.介绍了光－ＣＶＤ技术在大规模集成电路、硅器件微加工过程中的重要应用，用光－ＣＶＤ技术在低到～２００℃温度下已成功地制备出～１００ｎｍ厚的薄层外延单晶硅膜．     

薄膜物理及其应用讲座：第三讲 非晶半导体薄膜最新进展

介绍了非晶半导体薄膜的结构特点和在光电器件上的独特性能，给出了薄膜器件的发展水平和制膜技术、制膜设备的研究现状。     

非晶半导体薄膜最新进展

介绍了非晶半导体薄膜的结构特点和在光电器件上的独特性能，给出了薄膜器件的发展太平和制膜技术、制膜设备的研究现状。     

纳米硅薄膜

非晶态硅薄膜是当前重要的人工功能材料,它具有亚稳态结构,具有一系列不同于晶态硅的特征.十余年来,用非晶硅薄膜材料已研制成各种类型的非晶态半导体新器件[1].然而,由于这种材料本身还存在一些弱点,如结构上的亚稳状态及不稳定性,工艺上不易做到很好的重复,有较强的光感生效应及热不稳定性;迁移率及载流子寿命远低于晶态硅等,因而它的进一步开发和应用受到了限制. 如何改进非晶硅薄膜材料的性能、质量以及寻求提高迁移率、载流子寿命这些重要参数是当务之急.近几年,国外不少研究工作又重新回到探索和改进非晶硅薄膜材料性能上来,从薄膜沉…     

新型半导体激光器——ZnO紫外激光器

最近人们发现在室温下ZnO薄膜能产生强烈的光受激辐射,这表明此种材料可用于制造紫外光半导体激光器,此种激光器在光信息存在贮上有广泛应用。文章介绍了最近几年来用不同方法制备的ZnO薄膜的光受激辐射的研究进展。     

利用脉冲激光沉积外延制备CsSnBr3/Si异质结高性能光电探测器

钙钛矿半导体具有光吸收系数高、载流子扩散长度大和荧光量子效率高等优异物理特性,已在光电探测器、太阳能电池等领域展现出重要的应用潜力.但卤化铅钙钛矿的环境毒性和稳定性大大限制了该类器件的应用范围.因此,寻找低毒、稳定的非铅钙钛矿半导体尤为重要.利用锡元素替代铅元素并生长高质量的锡基钙钛矿薄膜是实现其光电器件应用的可行方案.本文采用脉冲激光沉积方法,在N型单晶硅(100)衬底上外延生长了一层(100)取向的CsSnBr₃钙钛矿薄膜.霍尔效应及电学测试结果表明,基于CsSnBr₃/Si半导体异质结在暗态下具有明显的异质PN结电流整流特征,在光照下具有显著的光响应行为,并具有可自驱动、高开关比(10⁴)以及毫秒量级响应/恢复时间等优良光电探测器件性能.本文研究结果表明利用脉冲激光沉积方法在制备新型钙钛矿薄膜异质结、实现快速灵敏的光电探测方面具有重要应用前景.     

非晶半导体薄膜与大面积电子学

 经过近20年的发展,非晶半导体的研究--特别是氢化非晶硅(α-Si:H)--已成为当前凝聚态物理和固态电子学中最活跃的领域之一.这类新型的电子材料之所以能引起人们的极大兴趣和高度重视,是因为这类材料具有广阔的应用前景,而它的性质却还未得到理论上的解释;薄膜制备技术还需进一步改进、完善,器件的重要用途尚在研究与探索之中.当今大家所熟悉的晶体管、集成电路以及由其作为有源元件制备的收音机、电视机、计算机等都是以晶态半导硅(C-Si)和砷化镓(C-GaAs)等材料制成.     

ZnO薄膜的掺杂及其结型材料的研究进展

ZnO薄膜作为一种多用途的半导体材料，一直受到国内外学术界的广泛关注，尤其是自1997年发现ZnO薄膜的室温紫外光发射以来，ZnO薄膜的制备及其光电子特性的研究成为新的研究热点，几年来，研究进展非常迅速，巳报道了结型电致发光器件和光电探测器件的初步研究结果，文章结合作者的工作，综述了目前国内外对ZnO薄膜的掺杂以及ZnO异质结和同质p-n结制备方面的研究状况。     

稀释磁性半导体Zn1—xFexSe薄膜的光学特性

用真空蒸镀法制备了稀释磁性半导体Zn_(1-x)Fe_xSe多晶薄膜,用X射线衍射和电子扫描电镜测定了薄膜结构和成份.其光吸收数据表明:光学能隙E_g随着Fe~(2+)成分x增加而线性减小,用线性回归法拟合得其关系.E_g=2.722-2.2x(eV).     

飞秒脉冲探测半导体

在半导体微电子学中,小尺度的高速电子器件始终是人们关注的焦点.要发展更高速的器件,就必须详细了解皮秒(ps)和飞秒(fs)时标上半导体中电子的动力学性质,这就向实验工作者提出了挑战.利用高速电子仪器的传统方法对飞秒测量已不再有效,因为即使是最好的电子仪器也被其中半导体元件的某些物理效应所限制,而这些物理效应恰好是我们希望观察的.解决这个矛盾的办法是选择其他具有超高级时间分辨率的测量工具──短脉冲激光器.在速度方面,光学几乎超过电子学两个量级,而且用光学技术测量半导体器件及线路的电学性质还有其他一些优点,例如微扰最小…     

InSb薄膜的霍尔效应测量

霍尔系数和电阻率随温度变化的测量是近代物理的基本实验之一．通过测量可判断半导体材料的类型，并得到材料的一些重要参数，例如载流子浓度和运尔迁移率等等．在一般的教学实验中常用单晶锗或硅作为样品．随着半导体技术的发展，用外延工艺研制的单晶薄膜材料已成为一种重要的半导体材料．我们得到了几块用这种工艺生长的N型Insb（锑化铝）薄膜材料，测量了它们的合尔系数和电阻率，并求出其载流于浓度和霍尔迁移率．可以看出这种材料的霍尔迁移率比硅和锗材料要大得多．实验中发现个别薄膜材料在低温时的电子霍尔迁移率低于常温时的值，…     

SOI新结构——SOI研究的新方向

SOI（silicon-on-insulator：绝缘体上单晶硅薄膜）技术已取得了突破性的进展，但一般SOI结构是以SiO2作为绝缘埋层，以硅作为顶层的半导体材料，这样导致了一些不利的影响，限制了其应用范围。为解决这些问题和满足一些特殊器件／电路的要求，探索研究新的SOI结构成为SOI研究领域新的热点。如SOIM，GPSOI，GeSiOI，SionAlN，SiCOI，GeSiOI，SSOI等。文章将结合作者的部分工作，报道SOI新结构研究的新动向及其应用。     

非晶硅碳薄膜发光二极管发光的热致猝灭

本文详细测试了用RF-PECVD法制备的非晶硅碳薄膜发光二极管的光强电流特性和温度对器件发光强度的影响.在直流电流驱动下,器件的发光在注入电流1A/cm2左右趋于饱和,而在低占空比的脉冲电流驱动下器件的发光直至注入电流20A/cm2仍随电流近似线性增长,但提高环境温度发光随之下降.结合对器件受热情况分析表明,热致猝灭而非场致猝灭导致了器件在大电流下的发光饱和,并简要提出了改进器件散热的措施.     

对硅薄膜型太阳电池的一些思考

在当前迅速发展的绿色环保能源中,硅太阳电池一直占据着首要地位.然而晶体硅太阳电池(单晶硅和多晶硅)由于价格昂贵和材料短缺已不能满足绿色能源快速发展的需要.因此,薄膜型太阳电池已经被视为今后发展的主要方向.非晶硅薄膜太阳电池虽然在性能上还具有不少缺点,但随着薄膜沉积技术的改进以及膜本身质量的不断提高,它在太阳电池领域中仍占有一席之地.多晶硅薄膜太阳电池集晶体硅与非晶硅电池的优点为一体,也受到人们的关注.然而,后起之秀纳米硅薄膜太阳电池,依靠其本身的优越性以及当前纳米技术的进展,将会成为一个新的亮点.     

读者信箱

答读者: 1.什么叫集成光学?它有哪些应用? 从1969年起世界上出现了一门新学科——集成光学。集成光学这个词是仿效集成电路而命名的,指的是采用类似半导体集成电路的技术,把各种光学器件(如激光器、透镜、棱镜、调制器等)都制成薄膜形式、并把这些器件集成在一块公共的基板上,构成具有一定功能的微型光学系统——集成光路。集成光路体积极小,如整个光学系统排列在面积仅一平方厘米左右的基片上。     

溶胶-凝胶法制备ZnO纳米薄膜的工艺和应用

ZnO是一种重要的功能材料和新型的Ⅱ-Ⅵ族宽禁带半导体材料.采用溶胶-凝胶(Sol-gel)工艺在Si(100)、Si(111)和c面蓝宝石衬底上成功制备出高质量的ZnO纳米薄膜,并用XRD、SEM、AFM等方法研究了薄膜的特性.首次以制备的ZnO纳米薄膜为缓冲层,在n型Si(100)衬底上采用低压化学气相沉积(LPCVD)工艺外延生长了SiC薄膜,得到了低载流子浓度、高电子迁移率和高空穴迁移率的两种SiC薄膜样品,分析了该薄膜的性能.     

用于分子束外延的慢正电子束在线分析系统

本文系统地介绍用于分子束外延的慢正电子束在线分析系统的设计与研制,提出用慢正电子束技术在线研究半导体薄膜的分析方法,在正电子慢化器中采用多钨环加百叶窗组合结构,得到较高的快-慢正电子转换效率。 关键词：     

氢化非晶硅薄膜的热导率研究

采用铂电极为加热电阻,研究了厚度为300—370nm等离子体化学气相沉积(PECVD)工艺制备的氢化非晶硅(a-Si：H)薄膜的热导率随衬底温度的变化规律.用光谱式椭偏仪拟合测量薄膜的厚度,得到了沉积速率随衬底温度变化规律,傅里叶红外(FTIR)表征了在KBr晶片衬底上制备的a-Si：H薄膜的红外光谱特性,SiH原子团键合模的震动对热量的吸收降低了薄膜热导率.从动力学角度分析了薄膜热导率随平均温度升高而增大的原因,并比较了声子传播和自由电子移动在a-Si：H薄膜热导率变化上的作用差异. 关键词： 非晶硅 热导率 薄膜 热能     

分子束外延生长Sb薄膜及其量子尺寸效应

在GaAs(001)衬底上，用分子束外延生长Sb(111)薄膜，用反射式高能电子衍射仪原位监控生长过程，用透射电子显微镜观察薄膜结构，并用van der Pauw方法测量了电阻率随生长温度的变化，观察到Sb薄膜半金属/半导体转变及其量子尺寸效应． 关键词：     

高质量宽带隙立方氮化硼薄膜的研究进展

文章着重介绍了最近研制出的高质量宽带隙立方氮化硼薄膜的三种制备方法和结构特性 :(1)用射频溅射法在Si衬底上制备出立方相含量在 90 %以上 ,Eg>6 .0eV的c-BN薄膜 ;(2 )用离子束辅助的化学气相沉积法(CVD) ,在金刚石上外延生长出立方含量达 10 0 %的单晶c -BN薄膜 ;(3)用微波电子回旋共振CVD法 (MW -ECR-CVD)在金刚石上外延生长出高纯c-BN薄膜 .这些高纯c -BN薄膜 ,可应用于制作各种半导体 (主要是高温、高频大功率 )电子器件 .