Improved performance of Au nanocrystal nonvolatile memory by N_2-plasma treatment on HfO_2 blocking layer

The N_2-plasma treatment on a HfO_2 blocking layer of Au nanocrystal nonvolatile memory without any post annealing is investigated. The electrical characteristics of the MOS capacitor with structure of Al–Ta N/HfO_2/Si O2/p-Si are also characterized. After N_2-plasma treatment, the nitrogen atoms are incorporated into HfO_2 film and may passivate the oxygen vacancy states. The surface roughness of HfO_2 film can also be reduced. Those improvements of HfO_2 film lead to a smaller hysteresis and lower leakage current density of the MOS capacitor. The N_2-plasma is introduced into Au nanocrystal(NC) nonvolatile memory to treat the HfO_2 blocking layer. For the N_2-plasma treated device, it shows a better retention characteristic and is twice as large in the memory window than that for the no N_2-plasma treated device. It can be concluded that the N_2-plasma treatment method can be applied to future nonvolatile memory applications.     

色散效应对聚光多结太阳电池性能的影响及优化

针对色散效应导致聚光多结太阳电池性能降低的问题,使用分布式三维等效电路模型计算高倍聚光下GaInP/GaInAs/Ge三结太阳电池的输出特性,通过分析电池各层的电压分布、暗电流分布以及横向电流分布,研究了不同电池尺寸下色散效应对电池性能影响的机理.结果表明:色散使多结太阳电池在局部区域的光生电流变得不匹配,随着电池尺寸的减小,局部区域之间失配的光生电流能够以横向电流的形式相互补偿,使电池整体的电流更加匹配,从而减小色散效应的影响.当电池芯片尺寸较大(20 mm×20 mm)时,色散主要降低电池的短路电流密度,色散光斑下电池的效率仅相当于无色散时的94%;当电池芯片尺寸减小到2 mm×2 mm时,短路电流密度与无色散时相等,但横向电阻降低了电池的填充因子.当电池芯片尺寸进一步减小到0.4 mm×0.4 mm时,色散与无色散光斑下电池的各项性能几乎没有差别,效率均约为34.5%,色散效应的影响可忽略不计.     

采用Al/TaN叠层电极提高Si基Ge PIN光电探测器的性能

金属与Ge材料接触由于存在强烈的费米钉扎效应, 导致金属电极与n型Ge接触引入较大的接触电阻, 限制了Si基Ge探测器响应带宽. 本文报道了在SOI衬底上外延Ge单晶薄膜并制备了不同台面尺度的Ge PIN光电探测器. 对比了电极分别为金属Al和Al/TaN叠层的具有相同器件结构的SOI基Ge PIN光电探测器的暗电流、响应度以及响应带宽等参数. 发现在Al与Ge之间增加一薄层TaN可有效减小n型Ge的接触电阻, 将台面直径为24 μ的探测器在1.55 μ的波 长和-1 V偏压下的3 dB响应带宽提高了4倍. 同时, 器件暗电流减小一个数量级, 而响应度提高了2倍. 结果表明, 采用TaN薄层制作金属与Ge接触电极, 可有效钝化金属与Ge界面, 减轻费米钉扎效应, 降低金属与n-Ge接触的势垒高度, 因而减小接触电阻和界面复合电流, 提高探测器的光电性能.     

采用AI／TaN叠层电极提高Si基GePIN光电探测器的性能

金属与Ge材料接触由于存在强烈的费米钉扎效应,导致金属电极与n型Ge接触引入较大的接触电阻,限制了si基Ge探测器响应带宽．本文报道了在SOI衬底上外延Ge单晶薄膜并制备了不同台面尺度的GePIN光电探测器．对比了电极分别为金属Al和A1／TaN叠层的具有相同器件结构的SOI基GePIN光电探测器的暗电流、响应度以及响应带宽等参数．发现在Al与Ge之间增加一薄层TaN可有效减小n型Ge的接触电阻,将台面直径为24um的探测器在1．55um的波长和-1V偏压下的3dB响应带宽提高了4倍．同时,器件暗电流减小一个数量级,而响应度提高了2倍．结果表明,采用TaN薄层制作金属与Ge接触电极,可有效钝化金属与Ge界面,减轻费米钉扎效应,降低金属与n-Ge接触的势垒高度,因而减小接触电阻和界面复合电流,提高探测器的光电性能．     

农膜光转换添加剂的XPS剖析

报道了无保护气氛条件下,采用高温固相还原法合成适用于农用塑料地膜的光转换添加剂,共掺铜、铕激活剂的硫化钙（CaS）无机荧光材料,用X射线光电子能谱（XPS）方法对光转换添加剂中不同工艺下激活剂元素进行表征,再通过光致发光谱、透射光谱测量,探索材料中激活剂的能量传输特性,为高新农业的发展提供清洁能源.     

GaAs-InP异质材料的结构特性和光学特性研究

我们在低压金属有机汽相沉积(MOCVD)设备上采用两步升温法与金属有机源流量周期调制生长界面过渡层方法制备出GaAs-InP材料,并对此进行了X-射线衍射、低温光致发光谱(PL)和Raman谱分析,结果表明,GaAs外延层的位错密度低于用两步升温法得到的GaAs材料,PL谱峰较强,GaAs的特征激子峰和杂质相关的激子峰同时被测到。Raman谱PL谱的峰移表明GaAs外延层处于(100)双轴伸张应力下,应力大小随温度变化是由于GaAs、InP之间的热膨胀系数不同。     

GaN基蓝绿光LED电应力老化分析

对InGaN/GaN多量子阱蓝光和绿光LED进行了室温20,40,60 mA加速电流下的电应力老化研究,发现蓝光与绿光样品经过60 mA电流老化424 h后,其电学性能表现出一定的共性与差异性:在小测量电流下,绿光样品的光衰减幅度较蓝光样品大~9%;而在较大测量电流 (20 mA)下,两者的光衰减幅度基本相同 (18%)。同时,蓝绿光样品的正向电学性能随老化时间的变化幅度基本一致,反映出它们具有相似的退化机制,绿光样品老化后增多的缺陷大部分体现为简单的漏电行为,而并非贡献于非辐射复合中心。在此基础上对GaN基外延结构进行了优化,优化后的LED长期老化的光衰减幅度较参考样品降低了3%。     

Phosphorus diffusion and activation in fluorine co-implanted germanium after excimer laser annealing

The diffusion and the activation of phosphorus in phosphorus and fluorine co-implanted Ge after being annealed by excimer laser are investigated. The results prove that the fluorine element plays an important role in suppressing phosphorus diffusion and enhancing phosphorus activation. Moreover, the rapid thermal annealing process is utilized to evaluate and verify the role of fluorine element. During the initial annealing of co-implanted Ge, it is easier to form high bonding energy F_nV_m clusters which can stabilize the excess vacancies, resulting in the reduced vacancy-assisted diffusion of phosphorus. The maximum activation concentration of about 4.4×10²⁰ cm^-3 with a reduced diffusion length and dopant loss is achieved in co-implanted Ge that is annealed at a tailored laser fluence of 175 mJ/cm². The combination of excimer laser annealing and co-implantation technique provides a reference and guideline for high level n-type doping in Ge and is beneficial to its applications in the scaled Ge MOSFET technology and other devices.     

1．55μm InGaAsP／InP应变量子阱激光器的LP－MOCVD生长

本文首次报导了生长温度为５５０℃，以三甲基镓（ＴＭＧａ）和三甲基铟（ＴＭＩｎ）为Ⅲ族源，用低压金属有机物气相沉积（ＬＦＭＯＣＶＤ〕技术，高质量１．６２ｕｍ和１．３ｕｍＩｎＧａＡｓＰ及Ｉｎ０．５７Ｇａ０．４３Ａｓ０．９８Ｐ０．０４／Ｉｎ０．７３Ｇａ０．２７Ａｓ０．６Ｐ０．４量子阶结构的生长，并给出了１．５５ｕｍＧａＡｓＰ／ＩｎＰ分别限制应变量子阱结构激光器的生长条件，激光器于室温下脉冲激射，其阈值电流密度为２．４ｋＡ／ｃｍ２。     

一种新型阳极氧化多孔硅技术

在适当条件下氧化多孔硅是提高多孔硅发光强度的良好途径,提出了一种新型阳极氧化方法,并探讨了该方法所涉及的阳极氧化条件。采用含CH3CSNH2的HF酸水溶液作为氧化剂对初始多孔硅进行了湿法阳极氧化,发现氧化使多孔硅光致发光性质得到极大改善,进而研究了氧化电流、氧化温度、氧化时间等一系列因素对氧化多孔硅光致发光强度的影响,并给出了合理解释。实验发现,在1mA,10min,60℃的氧化条件下,采用阳极氧化技术使多孔硅发光强度增强了18倍。