基于两步退火法提升Al/n~+Ge欧姆接触及Ge n~+/p结二极管性能

锗(Ge)中高激活浓度、低扩散深度的n型掺杂是实现高性能Ge n-MOSFET的重要前提条件.本文采用低温预退火与脉冲激光退火相结合的两步退火法,结合磷离子注入,制备Al/n~+Ge的欧姆接触以及Ge n~+/p结二极管.通过电流-电压特性测试来研究Al/n~+Ge的欧姆接触以及Ge n~+/p结二极管的性能,测试结果表明:低温预退火可初步修复注入损伤,并降低激光退火时杂质的扩散深度;结合离子注入工艺和两步退火工艺,Al/n~+Ge欧姆接触的比接触电阻率降至2.61×10~(-6)Ω·cm~2,Ge n~+/p结二极管在±1V的整流比提高到8.35×10~6,欧姆接触及二极管性能均得到了显著提升.     

Improved performance of Ge n~+/p diode by combining laser annealing and epitaxial Si passivation

A method to improve Ge n~+/p junction diode performance by excimer laser annealing(ELA) and epitaxial Si passivation under a low ion implantation dose is demonstrated. The epitaxial Si passivation layer can unpin the Fermi level of the contact of Al/n-Ge to some extent and reduce the contact resistance. In addition, the fabricated Ge n~+/p junction diode by ELA plus epitaxial Si passivation exhibits a decreased reverse current density and an increased forward current density,resulting in a rectification ratio of about 6.5×10~6 beyond two orders magnitude larger than that by ELA alone. The reduced specific contact resistivity of metal on n-doped germanium and well-behaved germanium n~+/p diode are beneficial for the performance improvement of Ge n-MOSFETs and other opto-electronic devices.     

氧气退火温度对室温脉冲激光沉积氧化镓薄膜特性的影响

高质量氧化镓薄膜的获得是实现高性能氧化镓电子和光电子器件的重要前提条件之一。采用脉冲激光沉积技术,在室温下蓝宝石衬底上沉积氧化镓薄膜,并在氧气氛围下进行不同温度的退火,研究氧化镓薄膜特性的变化规律。结果表明：室温下沉积的氧化镓薄膜为非晶态,随着退火温度的升高,薄膜结晶程度变高,禁带宽度变大;退火前后氧化镓薄膜中都存在两种氧化价态镓,说明薄膜处于晶格氧缺失的状态;随着退火温度的升高,低价态镓比例减少,晶格氧的比例增加,薄膜质量升高;然而,过高的退火温度导致衬底中的铝扩散进入薄膜,薄膜质量变差,室温下生长的薄膜质量较差且与衬底之间的热膨胀系数和晶格失配,导致氧化镓薄膜高温退火时出现开裂的现象。     

高性能SOI基GePIN波导光电探测器的制备及特性研究

本文报道了在SOI衬底上外延高质量单晶Ge薄膜并制备高性能不同尺寸Ge PIN波导光电探测器.通过采用原子力显微镜、X射线衍射、拉曼散射光谱表征外延Ge薄膜的表面形貌、晶体质量以及应变参数,结果显示外延Ge薄膜中存在约0.2%左右的张应变,且表面平整,粗糙度为1.12 nm.此外,通过暗电流、光响应度以及3 dB带宽的测试来研究波导探测器的性能,结果表明尺寸为4μm×20μm波导探测器在-1 V的反向偏压下暗电流密度低至75 mA/cm~2,在1.55μm波长处的响应度为0.58 A/W,在-2 V的反向偏压下的3 dB带宽为5.5 GHz.     

Influence of sub-bandgap illumination on space charge distribution in CdZnTe detector

The space charge accumulation in CdZnTe crystals seriously affects the performance of high-flux pulse detectors.The influence of sub-bandgap illumination on the space charge distribution and device performance in CdZnTe crystals were studied theoretically by Silvaco TCAD software simulation.The sub-bandgap illumination with a wavelength of 890 nm and intensity of 8×10?8 W/cm2 were used in the simulation to explore the space charge distribution and internal electric field distribution in CdZnTe crystals.The simulation results show that the deep level occupation faction is manipulated by the sub-bandgap illumination,thus space charge concentration can be reduced under the bias voltage of 500 V.A flat electric field distribution is obtained,which significantly improves the charge collection efficiency of the CdZnTe detector.Meanwhile,premised on the high resistivity of CdZnTe crystal,the space charge concentration in the crystal can be further reduced with the wavelength of 850 nm and intensity of 1×10?7 W/cm2 illumination.The electric field distribution is flatter and the carrier collection efficiency of the device can be improved more effectively.     

基于multisine激励与整周期采样的多频电阻抗成像系统设计

本文从周期信号的整周期采样无频谱泄露这一原理出发,提出基于multisine信号的整周期采样理论,从理论上推导出满足multisine整周期采样的采样率设置条件,构建了基于FPGA+数模转换器+模数转换器的整周期采样实现方法,研制了一种基于multisine激励和整周期采样的新型多频电阻抗成像(mfEIT)系统;设计了胡萝卜棒+黄瓜棒的双目标成像模型,并进行了多频时差成像和频差成像实验.实验表明,本mfEIT系统能够在一个基波周期(1 ms)内实现20个频率点(2—997 kHz)多目标组织边界的全频阻抗测量,成像结果可区分具有不同电特性生物组织的结构与位置.本文提出的基于multisine信号的整周期采样理论及其实现方法,只需一个multisine基波周期即可完成一次全频阻抗测量,为研制高速mfEIT系统奠定了理论和技术基础.     

无创血糖检测技术研究进展

糖尿病是继肿瘤和心脑血管疾病之后世界第3大威胁人类健康的重大非传染性疾病.血糖检测是医生诊断糖尿病、制定和调整治疗方案的科学依据.无创血糖检测技术取代传统的有创、微创血糖检测技术是未来发展的必然趋势,具有重要的应用价值和广阔的市场前景.近二十年来,研究人员依据不同的物理原理提出了多种无创血糖检测方法,该文按光学类和非光...     

基于马氏距离法的荒漠树种高光谱识别

地面实测地物光谱可提供细致的光谱信息,表现同种地物不同理化特性和不同种类地物光谱的微小差异,使利用光谱进行地物识别成为可能。使用美国HR-768型地物光谱仪,在塔里木河下游和吐鲁番沙漠植物园实测胡杨、柽柳、梭梭和沙拐枣高光谱数据,利用包络线去除、一阶微分和二阶微分法对原始光谱进行变换处理,使用马氏距离法确定所测树种原始光谱和变换光谱的差异显著波段,利用逐步判别法检验所选差异波段的识别效果。结果表明：马氏距离法可准确确定树种识别的最佳波段,且上述4树种光谱识别波段大多位于近红外区。原始光谱、包络线去除、一阶微分和二阶微分四种光谱对4树种的识别精度分别为：85%,93.8%,92.4%和95.5%;可见,原始光谱经变换处理可提高树种的识别精度。但不同研究对象、不同光谱处理方法,提高识别精度的效率不同。研究结果将为大尺度高光谱遥感影像用于荒漠植物分类与生境监测和评价提供依据。