Si3N4绝缘栅中两种表面基对pH—ISFET器件敏感特性的影响

在表面基模型理论基础上，本研究了含两种表面基的Ｓｉ３Ｎ４绝缘体主其两种表面基的比例系数对ｐＨ－ＩＳＦＥＴ器件敏感特性的影响。在硅西／胺基＝７／３附近时，得到电解液－绝缘体界面势对ｐＨ值的灵敏度最大，且线性响应范围宽。     

Si_3N_4/SiO_2绝缘栅氢离子敏感晶体管研制及敏感机理的分析

前言 目前,飞速发展的生物学和生物医学工程迫切要求获得更多的生物学数据,特别感兴趣测量如H~ 、Na~ 、K~ 等离子活度及其离子活度的变化。大家知道,医生给病人看病,就是询问病情,化验血液、粪便等,直接或间接地获得有关病情的资料或数据,然后对这些数据进行处理,对症下药,一组科学的、真实的数据对病情诊断治疗方案都会产生直接的影响。人们渴望能制造测量人体生理数据的各种新型器件,如用离子敏感器件测人体血液的PH值,用压敏器件测血压等…以满足生物、医学工程发展的需要。最近,我们试验成功以Si_3N_4/SiO_2绝缘栅氢离子敏感晶体管,其灵敏度为45mV/PH左右,比我们去年试制的SiO_2绝缘栅离子敏感晶体管灵敏度好,予期它在测量人体血液中的氢离子活度方面将开辟出新的     

Si_3N_4薄膜对集成晶体管特性的影响

本文研究了用不同的制备方法,以及制备不同厚度的Si_3N_4膜对集成晶体管电流增益的影响,取得了能明显地提高电流增益的最佳Si_3N_4膜厚及其制备的方法。通过对硅片平整度和少子寿命的测试,估计了Si_3N_4膜对硅片因热氧化而引起的表面应力的补偿作用,发现电流增益提升效果最佳的Si_3N_4膜与最佳的表面应力补偿相对应,这时的硅片少子寿命最长。     

电解液－Si_3N_4绝缘体界面表面基／复合中心模型的研究

本文在表面基模型基础上，借用半导体物理中复合／产生概念，提出表面基／复合中心模型，并研究了含两种类型表面基的Ｓｉ３Ｎ４绝缘体及其两种表面基（硅醇基和胺基）的比率对Ｓｉ３Ｎ４栅ｐＨ－ＩＳＦＥＴ敏感性能和稳定性的影响，其结果与实验结果相符。对改善ｐＨ－ＩＳＦＥＴ传感器的敏感特性具有实际指导意义。     

ECR－PECVD制备Si_3N_4薄膜的特性及其应用的研究

本文利用ＥＣＲ－ＰＥＣＶＤ技术在不同沉积温度下制备了Ｓｉ３Ｎ４薄膜，利用Ｓｉ３Ｎ４薄膜的透射光强度曲线计算了Ｓｉ３Ｎ４薄膜的折射率和膜厚，计算结果与实测值符合较好。结果表明，随着沉积温度的提高，Ｓｉ３Ｎ４薄膜的折射率增大，致密性提高，Ｓｉ３Ｎ４薄膜厚度在６０ｍｍ直径范围内不均匀度小于５％。测定了Ｓｉ３Ｎ４薄膜的显微硬度。利用荧光分光光度计测定了Ｓｉ３Ｎ４薄膜的光致发光效应。初步进行了Ｓｉ３Ｎ４薄膜的超高频大功率晶体管器件中作为钝化膜的应用研究。     

在InP表面淀积Si_3N_4薄膜的研究

本文报导了用CVD的方法在InP、InGaAsP四元层表面淀积Si_3N_4薄膜的工艺。并对影响Si_3N_4薄膜的淀积速率、折射率、腐蚀速率的各种因素进行了实验和分析。实验结果表明:用该方法所淀积的Si_3N_4薄膜,重复性、均匀性都较好,该薄膜已较好地用于激光器的研制中,作为窄条光刻腐蚀保护膜和扩散掩蔽膜,得到了理想的效果。     

电子辐射对Si_3N_4结构的作用

以前的研究表明,高能电子束只对α-Si_3N_4产生辐射损伤。而对β—Si_3N_4不产生辐射损伤。本研究表明,高能电子束对于β—Si_3N_4虽然不象对于α-Si_3N_4那样,产生较严重的辐射损伤,但也可以产生损伤。我们对这种结构损伤进行高分辨电子显微镜观察,并且在原子水平上进行了研究。研究结果指出,高能电子     

LPCVD氮化硅膜的表面氧化对pH—ISFET特性影响的研究

本文提出一种用高压蒸煮来处理LPCVD氮化硅膜的表面,可以抑制使用中慢氧化的方法。使用这种处理可以提高pH-ISFET的灵敏度、线性响应范围和稳定性。在此基础上,再用HF进行表面改性处理,不仅使pH-ISFET的灵敏度提高到接近能斯特(Nernst)理论值,而且稳定性也有一定的改善。     

用Si_3N_4/SiO_2作栅介质的P沟硅栅大规模集成器件的制备

本文详细地叙述了用 Si_2N_4/SiO_2作栅介质的 P 沟硅栅器件的工艺。这个特殊工艺的许多引人注目的特点包括多晶硅和硅的接触.用玻璃流变退火获得改善了的金属台阶覆盖层,较低的快态密度以获得好的 l/f 噪声特性和采用砷离子注入获得的高的寄生场阈值电压。     

光刻工艺中Si_3N_4膜的化学腐蚀

本文讨论了光刻工艺中Si_3N_4膜的几种化学腐蚀的工艺、原理及影响化学腐蚀的一些因素,并对干法化学腐蚀与湿法化学腐蚀进行了较为详细的比较。     

射频反应溅射Si_3N_4薄膜的性质和表面钝化作用

射频反应溅射Si_3N_4薄膜的光学和电学性质,与制备条件有密切的关系.对Si_3n_4膜的折射率、红外吸收带、相对介电常数、淀积速率和腐蚀速度随溅射电压和混合气体(Ar和N_2)组份的变化规律作了研究.指出,在最佳溅射条件下的电场作用和电子、负离子对硅器件表面SiO_2层的轰击造成的热作用,有利于加速Si_3N_4膜对存在于SiO_2层中的Na~+的吸取和捕集过程,使硅器件的光学特性和稳定性获得显著的改善.而且,由于淀积时的基片表面温度低,可以利用常用的光刻胶掩蔽,进行定域淀积,简化了Si_3N_4膜的光刻腐蚀工艺.     

表面预处理对HfO2栅介质MOS器件漏电特性的影响

采用反应磁控溅射方法,在Si衬底上制备了不同表面预处理和不同后退火处理的HfO2栅介质MOS电容。测量了器件的C-V和I-V特性,并进行了高场应力实验。器件的界面特性和栅极漏电机理分析表明,界面态和氧化物陷阱是引起大的栅极漏电流的主要因素。采用新颖的O2 CHCl3(TCE)表面预处理工艺,可以显著降低界面态和氧化物陷阱密度,从而大大减小栅极漏电流和SILC效应。     

电离辐射对Si_3N_4/SiO_2/Si中SiO_2禁带的影响

根据X光激发电子能谱(XPS)中元素各个态的位置与价带顶、导带底的位置关系,提出了对一个已有唯像模型的修正,由这个修正模型能够利用XPS数据考察异质结的禁带在经历某些过程后是否有变化。将这个方法应用于经历60Co辐照的Si3N4/SiO2/Si,结果表明:从SiO2到Si存在SiO2禁带的弯曲,而辐照将SiO2禁带变薄;同时,SiO2禁带的变化明显依赖于辐照条件。就实验现象的机制进行了探讨。     

PECVDSi_3N_4钝化膜对GaAsMESFET直流特性的影响

用ＰＥＣＶＤ氮化硅薄膜对ＧａＡｓ ＭＥＳＦＥＴ进行钝化，本文讨论了钝化对器件特性的影响，提出了一种改善ＧａＡｓ器件表面的方法，结果表明利用该方法和ＰＥＣＶＤ氮化硅钝化膜改善了器件的栅漏击穿电压。     

栅长对SOI NMOS器件ESD特性的影响

采用TLP测试的方式,研究了不同栅长对栅接地SOI NMOS器件ESD(Electrostatic discharge,静电放电)特性的影响,结果发现栅长越大,维持电压VH越大,ESD二次击穿电流It2越大;其原因可能与薄硅层中的热分布有关。     

SiO_2-Si_3N_4栅介质膜陷阱特性的高频C-V分析

采用高频 C-V特性测试技术 ,研究由热氧化生成的超薄 Si O2 膜和低压化学汽相淀积法制备的非均匀结构 Si3N4膜 ,两者组成的栅介质膜的陷阱特性 (包括陷阱密度、能量和空间分布深度等参数 )。结果表明 :在栅复合膜陷阱电荷非稳态释放模型下建立的高频 C-V理论及其分析方法 ,可以很好地表征实验曲线 ,并获取所需的存储陷阱分布参数     

N_2和NH_3退火对铪铝氧栅介质C-V特性的影响

采用原子层淀积(ALD)的方法在Si(100)衬底上制备了铪铝氧(HfAlO)高介电常数介质,并研究了N2和NH3退火对于介质薄膜的影响。改变原子层淀积的工艺,制备了三组含有不同Al∶Hf原子比的铪铝氧(HfAlO)高介电常数介质。电容电压特性(C-V)测试表明,薄膜的积累电容密度随着薄膜中Al∶Hf原子比的减少而增加。实验表明,用N2和NH3对样品进行淀积后退火,可以减小等效电容厚度(CET)、降低固定正电荷密度以及减小滞回电压,从而有效地提高了介质薄膜的电学特性。     

在SiO_2、Si_3N_4和Al_2O_3中注入离子的射程分布

本文介绍用2.0兆电子伏的He~ 离子反向散射测量技术来测定能量为150～300千电子伏的锌、镓、砷、硒、镉、碲离子注入到SiO_2、Si_3N_4和Al_2O_3中的射程分布。测得的投影射程均比LSS理论计算值大至1.2—1.5倍。用归-化的LSS单位,在实验误差之内,投影射程ρ_p和能量ε之间的关系可以写为ρ_p=2.7ε。这个关系式对于算术平均原子序数为10和算术平均原子质量为20的离子都适用于上述三种靶。     

槽栅结构对小尺寸MOS器件特性的影响

基于流体动力学能量传输模型，研究了深亚微米槽栅结构MOSFET对小尺寸效应的影响，并与相应平面器件的特性进行了比较。研究结果表明，由于栅介质拐角效应的存在，槽栅结构在深亚微米区域能够很好地抑制小尺寸带来的短沟道效应、漏感应势垒降低等效应，且很好地降低了亚阈特性的退化，器件具有较好的输出特性和转移特性。