用于硅烷掺杂薄层外延的不锈钢装置及其应用

设计制造了硅烷掺杂薄层外延的不锈钢装置.它具有氢气纯度高、密封性好、流量调节范围大等优点,并能进行N型掺杂或P型掺杂的外延膜生长.实验表明,既适用于同质薄层外延,也适合于异质薄层外延.     

硅烷低压外延技术

本文介绍了硅烷低压外延的实验装置。用两探针扩展电阻法测量了外延层的杂质分布。结果表明,与硅烷常压外延和四氯化硅常压外延相比,硅烷低压外延的杂质分布更为陡峭。     

硅烷外延的快速生长

硅烷外延具有生长温度低、生长过程中无可逆反应、自掺杂程度轻等许多优点,获得了广泛应用。但由于硅烷气体的气相成核作用,外延生长速度缓慢。在典型的生长条件下,如1050℃、载气线速度7cm/s、硅烷分压0.35×10~(-2),生长速率仅为0.4μm/min。而四氯化硅外延,在相当于同样的工艺条件下,生长速率可达1μm/min。这样,从效率和成本来看,硅烷外延不如四氯化硅外延合算。因此,如何抑制硅烷气体的气相成核作用,提高硅烷外延的生长速率,乃是国内目前硅烷外延研究的方向。     

硅烷外延淀积多晶硅

SiH_4-H_2-HCl系统用于淀积多晶硅膜,有着SiCl_4外延无法比拟的优越性,其生长温度最佳值在1050℃,生长速度从实验趋势上来看远远超过了SiCl_4外延.外延质量也比SiCl_4外延好.所以,在一些特殊器件的制造中采用本系统是完全必要的.     

二氯硅烷外延工艺的进展

本文讨论了用二氯硅烷外延淀积硅的最新研究结果。附带地也给出了利用二氯硅烷淀积多晶硅和氮化硅膜的结果。当淀积温度改变时,由二氯硅烷外延硅膜的淀积速率的变化是很小的。能够以高淀积速率和在比四氯化硅方法低100℃的温度下,生长出具有良好晶体质量的均匀外延膜。讨论了二氯硅烷与其他硅源相比较在经济上的收益。还给出了关于物理特性和操作技术的资料。     

二氯硅烷外延工艺的进展

本文讨论了关于采用二氯硅烷淀积外延硅的新近研究。另外,介绍了应用二氯硅烷淀积多晶硅和氮化硅膜的情况。当淀积温度变化时,用二氯硅烷淀积硅膜的淀积速率变化很小。在高淀积速率以及比四氯化硅低100℃的温度下能生长结晶质量优良的均匀外延层。讨论了与其它硅烷相比二氯硅烷的经济优点。同时列出了有关物理性质和操作技术的内容。     

多晶硅、单晶硅同步外延研究

介绍了多晶硅、单晶硅的同步外延.采用两步外延工艺,研究了硅烷流量、外延时间以及外延温度对外延质量参数α的影响.硅烷流量大、初始诱生时间短,则单晶硅条宽,多晶硅横向蔓延弱,但外延层质量可能较差.较优的条件是:硅烷诱生生长流量为13.1～17.5sccm,正常生长流量为7.0～7.88sccm,初始诱生时间为30～50s.温度影响较复杂,当温度低于980℃时,单晶硅条宽随温度增加而增加,在980℃附近达到最大,随后随温度增加单晶条宽降低     

多晶硅、单晶硅同步外延研究

介绍了多晶硅、单晶硅的同步外延.采用两步外延工艺,研究了硅烷流量、外延时间以及外延温度对外延质量参数α的影响.硅烷流量大、初始诱生时间短,则单晶硅条宽,多晶硅横向蔓延弱,但外延层质量可能较差.较优的条件是:硅烷诱生生长流量为13.1～17.5sccm,正常生长流量为7.0～7.88sccm,初始诱生时间为30～50s.温度影响较复杂,当温度低于980℃时,单晶硅条宽随温度增加而增加,在980℃附近达到最大,随后随温度增加单晶条宽降低.     

液相外延生长InGaAsP超薄层

本文叙述了600℃低温液相外延和两相溶液法生长InGaAsP/InP超薄层及其特性研究。四元外延层的厚度、光荧光峰值半宽、过渡区陡度分别为～63nm,22.8meV,～11nm。四元层与衬底间失配度为+0.3‰。     

GaAs液相外延薄层厚度的控制

一、引言液相外延薄层厚度的控制是GaAsGa_xAl_(1-x)As双异质激光器制备中的一个基本问题,是提高器件寿命的重要措施,也是发展新型器件和集成光学的基础。过去所采用的“配源”的液相生长方法,存在外延薄层     

高阻薄层硅外延材料研制

根据绝大多数分立器件的技术要求,常规硅外延层电阻率的数值会小于厚度的数值。介绍了一种外延层电阻率数值接近甚至大于厚度数值的高阻薄层硅外延材料的实用生产技术,即在PE-2061S桶式外延设备上,采取特殊的工艺方法,在掺砷(As)衬底上进行高阻薄层外延生长。该工艺通过控制自掺杂,改善了纵向载流子浓度分布,取得了较好的外延参数均匀性。     

关于砷化镓薄层外延硫掺杂量控制问题的研究

本文主要探讨砷化镓薄层外延硫掺杂量的控制问题。讨论了掺杂混合溶液S_2Cl_2/AsCl_3中,S_2Cl_2含量逐渐减少的原因。在科研实践的基础上,将复杂的薄层外延硫掺杂行为,简化为掺杂流量V=CF的线性公式,其中F=As/S×10~(-4),C为反应系数。讨论了F值的大小问题,认为:F=2～5的掺杂混合溶液较为适用。进一步建立了V_2=KU_1V_1,根据上一炉外延片的击穿电压U_1与掺杂流量V_1来调整下一炉掺杂流量V_2的公式。运用这两个公式为我们科研实践服务,对稳定科研工艺是有一定的效果的。     

用于ECL超高速电路的硅薄层外延技术

硅薄层外延是研制ECL超高速电路的关键工艺之一。本文介绍用SiCl_4常规外延系统,在双埋层(As、B)硅衬底上进行薄层生长的主要工艺条件及结果。并对其薄层参数作简要分析讨论。     

基于三氯硅烷的高质量4H-SiC多片外延生长

使用三氯硅烷(TCS)作为含氯生长源,在多片外延设备生长了高质量的4H-SiC外延材料.研究了原位预刻蚀气体HCl流量和刻蚀时间对SiC外延材料表面三角形缺陷的影响,使用光学显微镜和表面缺陷分析仪对SiC外延材料表面缺陷进行表征测试和统计,使用傅里叶红外测试仪(FTIR)和原子力显微镜(AFM)对外延材料表面形貌进行表征.结果表明,预刻蚀气体体积流量和时间对4英寸SiC外延材料表面三角形缺陷影响明显,随着HCl体积流量和时间的增加,材料表面的三角形缺陷密度先减小后增加,在HCl流量为100 mL/min、刻蚀时间为20 min时,三角形缺陷密度最低达到0.47cm-2.此外,通过调整C/Si比和载气体积流量等参数,使4英寸SiC外延材料掺杂浓度不均匀性和厚度不均匀性均得到有效改善,结果表明该外延片质量满足SiC电力电子器件的应用.     

薄层SOS薄膜材料外延生长及其器件应用

亚微米 CMOS/ SOS器件发展对高质量的 1 0 0 - 2 0 0纳米厚度的薄层 SOS薄膜提出了更高的要求 .实验证实 :采用 CVD方法生长的原生 SOS薄膜的晶体质量可以通过固相外延工艺得到明显改进 .该工艺包括 :硅离子自注入和热退火 .X射线双晶衍射和器件电学测量表明 :多晶化的 SOS薄膜固相外延生长导致硅外延层晶体质量改进和载流子迁移率提高 .固相外延改进的薄层 SOS薄膜材料能够应用于先进的 CMOS电路 .     

薄层SOS薄膜材料外延生长及其器件应用

亚微米CMOS/SOS器件发展对高质量的100-200纳米厚度的薄层SOS薄膜提出了更高的要求.实验证实;采用CVD方法生长的原生SOS薄膜的晶体质量可以通过固相外延工艺得到明显改进.该工艺包括:硅离子自注入和热退火.X射线双晶衍射和器件电学测量表明:多晶化的SOS薄膜固相外延生长导致硅外延层晶体质量改进和载流子迁移率提高.固相外延改进的薄层SOS薄膜材料能够应用于先进的CMOS电路.     

四氯化硅氢还原法亚微米薄层硅外延生长

本文叙述了供4 mm雪崩二极管用的亚微米硅外延膜的制备过程。文中给出了若干结果。     

Si衬底上外延3C-SiC薄层的XPS分析

采用HFCVD技术,通过两步CVD生长法,以较低生长温度,在Si(111)和Si(100)衬底上同时外延生长3C-SiC获得成功.生长源气为CH4+SiH4+H2混合气体,热丝温度约为2000℃,碳化和生长时基座温度分别为950℃和920℃,用X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等分析手段研究了外延层的晶体结构、组分及化学键能随深度的变化.XRD结果显示出3C-SiC薄层的外延生长特征,XPS深度剖面图谱表明薄层中的组分主要为Si和C,且Si/C原子比符合SiC的理想化学计量比,其三维能谱曲线进一步证明了外延层中Si2p和与Cls成键形成具有闪锌矿结构的3C-SiC.     

Si衬底上外延3C-SiC薄层的XPS分析

采用 HFCVD技术 ,通过两步 CVD生长法 ,以较低生长温度 ,在 Si( 1 1 1 )和 Si( 1 0 0 )衬底上同时外延生长 3C- Si C获得成功 .生长源气为 CH4 + Si H4 + H2 混合气体 ,热丝温度约为2 0 0 0℃ ,碳化和生长时基座温度分别为 950℃和 92 0℃ ,用 X射线衍射 ( XRD)和 X射线光电子能谱 ( XPS)等分析手段研究了外延层的晶体结构、组分及化学键能随深度的变化 .XRD结果显示出 3C- Si C薄层的外延生长特征 ,XPS深度剖面图谱表明薄层中的组分主要为 Si和 C,且 Si/C原子比符合 Si C的理想化学计量比 ,其三维能谱曲线进一步证明了外延层中 Si2 p和与 Cls成键形成