半导体硅熔体电导率的间接测量

本文通过在磁场下测定硅熔体的粘度,根据ηeff=(μBb)2σ关系式,间接计算出硅熔体的电导率.其结果与用其他方法测试的数值吻合.用电子导电、离子导电的变化,解释了硅熔体在1420～1690℃范围电导率的变化,研究结果对指导大直径硅单晶生长具有实际意义.     

半导体硅熔体的有效(磁)黏度

用钕铁硼(NdFeB)永磁材料构建"魔环"结构的永磁体,向直拉硅生长的熔体所在空间引入磁场,采用回转振荡法测量不同磁场强度下硅熔体的有效黏度(磁黏度).在温度一定时,测得的磁黏度随着磁场强度的增加而增加,二者呈抛物线关系.熔硅温度升高,磁场影响加剧.1490—1610℃温度区间内,磁黏度有异常变化.当引入磁场强度为0068T时,熔硅有效黏度比原黏度增加2—3个数量级,证明引入磁场是硅单晶大直径生长时,抑制熔硅热对流的有效手段. 关键词： 硅熔体 有效(磁)黏度 魔环永磁体 回转振荡法     

水平磁场下硅熔体的有效粘度

用钕铁硼(NdFeB)永磁材料构建"魔环"结构的永磁体,向直拉硅生长的熔体所在空间引入磁感应强度,采用回转振荡法测量不同磁场强度下硅熔体的磁粘度(有效粘度).在温度一定时,粘度随着磁场强度的增加而增加,二者呈抛物线关系.熔硅温度升高,磁场影响加剧,抛物线更加陡峭.1510～1590℃温度区间内,粘度有异常变化.     

中子辐照直拉硅中的本征吸除效应

对经中子辐照的直拉硅中的本征吸除效应进行了研究.结果表明:经中子辐照后,直拉硅片经一步短时退火就可以在硅片表面形成完整的清洁区.清洁区宽度受辐照剂量和退火温度所控制,清洁区一旦形成,就不随退火时间变化.大量的缺陷在中子辐照时产生,并同硅中氧相互作用,加速了硅片体内氧的沉淀,是快速形成本征吸除效果的主要因素,从而把热历史的影响降到次要地位 关键词： 本征吸除 中子辐照 直拉硅     

半绝缘砷化镓单晶中碳微区分布的研究

通过AB腐蚀（由Abrahams和Buiocchi发明的腐蚀方法，简称AB腐蚀）、KOH腐蚀，经金相显微镜观察、透射电子显微镜能谱分析、电子探针x射线微区分析，对液封直拉法生长的非掺 半绝缘砷化镓单晶中碳的微区分布进行了分析研究.实验结果表明，碳的微区分布受单晶中 高密度位错网络结构的影响.高密度位错区，位错形成较小的胞状结构，且胞内不存在孤立 位错，碳在单个胞内呈U型分布；较低密度位错区，胞状结构直径较大，且胞内存在孤立位 错，碳在单个胞内呈W型分布. 关键词： 半绝缘砷化镓 胞状位错 碳受主     

用x射线形貌研究半绝缘砷化镓单晶胞状结构

通过x射线异常透射形貌（XRT），化学腐蚀显微观察和电子显微技术（TEM）研究了液封直拉（LEC）法生长的半绝缘砷化镓（SI-GaAs）单晶中蜂窝状胞状结构，从晶体生长和冷却过程的热应力、弹性形变引起位错的运动和反应考虑，分析了该结构的形成机理与过程.认为这是由高密度位错（EPD）运动和反应所形成的小角度晶界的集合群. 关键词： SI-GaAs 小角度晶界 胞状结构     

Si(111)衬底上GaN的MOCVD生长

利用LP-MOCVD在Si（111）衬底上,以高温AIN为缓冲层,分别用低温GaN（LT-GaN）和偏离化学计量比富Ga高温GaN（HT-GaN）为过渡层外延生长六方相GaN薄膜。采用高分辨率双晶X射线衍射（DCXRD）,扫描电子显微镜（SEM）,原子力显微镜（AFM）和室温光致荧光光谱（RT-PL）进行分析。结果表明,有偏离化学计量比富Ga HT-GaN为过渡层生长的GaN薄膜质量和光致荧光特性均明显优于以LT-GaN为过渡层生长的GaN薄膜,得到GaN（0002）和（1012）的DCXRD峰,其半峰全宽（FWHM）分别为698s和842s,室温下的光致荧光光谱在361nm处有一个很强的发光峰,其半峰全宽为44．3meV。     

Si基外延GaN中缺陷的腐蚀研究

本文采用KOH:H2O=3:20～1:25(质量比)的KOH溶液,对Si基外延GaN进行湿法腐蚀.腐蚀后用扫描电子显微镜(SEM)观察,GaN面出现了六角腐蚀坑,它是外延层中的位错露头,密度约108/cm2.腐蚀坑的密度随腐蚀时间延长而增加,说明GaN外延生长过程中位错密度是逐渐降低的,部分位错因相互作用而终止于GaN体内.观察缺陷腐蚀形貌还发现,接近裂纹处腐蚀坑的密度要高于远离裂纹处腐蚀坑的密度,围绕裂纹有许多由裂纹引起的位错.腐蚀坑的密度可以很好地反映GaN晶体的质量.晶体质量较差的GaN片,腐蚀后其六角腐蚀坑的密度高.     

Si(111)外延GaN的表面形貌及形成机理研究

用高温AlN作缓冲层在Si(111)上外延生长出GaN薄膜.通过对薄膜表面扫描电子显微镜(SEM)和高分辨率双晶X射线衍射(DCXRD)的分析,确定缓冲层对外延层形貌的影响,分析解释了表面形貌中凹坑的形成及缓冲层生长温度对凹坑的影响.结果表明:温度的高低通过影响缓冲层初始成核密度和成核尺寸来影响外延层表面形貌.