AlGaN/GaN HEMT的B+注入隔离

报道了利用B+注入实现AlGaN/GaN HEMT的有源层隔离。通过优化离子注入的能量和剂量,获得了1011Ω/□的隔离电阻,隔离的高阻特性在700°C下保持稳定。分别制作了用B+注入和台面实现隔离的AlGaN/GaN HEMT,测试表明B+注入隔离的器件击穿电压大于70V,相比于台面隔离器件40V的击穿电压有很大提高;B+注入隔离器件电流增益截止频率fT和最大振荡频率fmax分别达到15GHz和38GHz,相比台面隔离器件的12GHz和31GHz有一定程度提高。     

SIMOX：氧离子注入隔离技术

过去十多年,SIMOX技术应用已得到证实。本文着重介绍了SIMOX技术及SIMOX结构的基本形成规律,论述了SIMOX技术在集成电路中,尤其是超薄层亚微米CMOS集成电路中的应用及其发展前景。     

氮化硼薄膜的制备和离子注入掺杂

通常人们对氮化硼薄膜的S掺杂,采用的是在氮化硼制备过程中就地掺杂的方法,文中则采用S离子注入方法.氮化硼薄膜用射频溅射法制得.实验结果表明,在氮化硼薄膜中注入S,可以实现氮化硼薄膜的n型掺杂;随着注入剂量的增加,氮化硼薄膜的电阻率降低.真空退火有利于氮化硼薄膜S离子注入掺杂效果的提高.在离子注入剂量为1×1016cm-2时,在600℃的温度下退火60min后,氮化硼薄膜的电阻率为2.20×105 Ω·cm,比离子注入前下降了6个数量级.     

氮化硼薄膜的制备和离子注入掺杂

通常人们对氮化硼薄膜的S掺杂,采用的是在氮化硼制备过程中就地掺杂的方法,文中则采用S离子注入方法.氮化硼薄膜用射频溅射法制得.实验结果表明,在氮化硼薄膜中注入S,可以实现氮化硼薄膜的n型掺杂;随着注入剂量的增加,氮化硼薄膜的电阻率降低.真空退火有利于氮化硼薄膜S离子注入掺杂效果的提高.在离子注入剂量为1×1016cm-2时,在600℃的温度下退火60min后,氮化硼薄膜的电阻率为2.20×105 Ω·cm,比离子注入前下降了6个数量级.     

氮化硼薄膜的制备和离子注入掺杂

通常人们对氮化硼薄膜的S掺杂，采用的是在氮化硼制备过程中就地掺杂的方法，文中则采用S离子注入方法. 氮化硼薄膜用射频溅射法制得. 实验结果表明，在氮化硼薄膜中注入S，可以实现氮化硼薄膜的n型掺杂；随着注入剂量的增加，氮化硼薄膜的电阻率降低. 真空退火有利于氮化硼薄膜S离子注入掺杂效果的提高. 在离子注入剂量为1E16cm-2时，在600℃的温度下退火60min后，氮化硼薄膜的电阻率为2.20E5Ω·cm，比离子注入前下降了6个数量级.     

φ3英寸GaAs离子注入掺杂材料研究

详细介绍了φ３英寸ＧａＡｓ离子注入掺杂材料的制备结果。     

退火对大剂量Al离子注入GaN发光特性的影响

首次报道了用不同浓度的Al离子注入于蓝宝石衬底上的GaN薄膜（注入能量为500keV、注入浓度为10^14-10^15cm^-2），在做了不同温度和不同时间的快速热退火处理以及常规热退火处理后，在12K下用He-Cd激光（325nm）激发得到其发射谱。结果显示，经大剂量Al注入后的样品，其光致发光谱中3.45eV的带边激子发光以及2．9－3．3eV的4个声子伴随峰消失，此表明大剂量Al注入对GaN的晶体结构造成严重的损伤，以致本征发光消失。经10^14cm^-2剂量Al注入后的样品，在N2气氛中退火处理后，2．2eV缺陷发光峰得到了一定程度的恢复。而且，经常规退火处理后，此发射峰比快速退火处理的样品发射峰恢复得更好（其积分光强高3倍）。相似的结果亦显示于10^15cm^-2浓度的Al注入的样品。2.2eV黄色荧光源于GaN的缺陷(如Ga空位VGa)，或VGa-H2,或VGa-ON复合体），其能级位于价带顶以上约1.1eV处。荧光发射可以来自“导带－缺陷能级”的跃迁，也可能来自浅施主（如N位O，能有位于导带下－10meV）至上述缺陷能级之间的跃迁。I－V测量显示，Al的注入区成为－10^12Ω.cm^-1高阻膜，这表明Al的注入可能产生了某种深的电子陷阱，由于电子陷阱可俘获导带电子，导致发光猝灭，而退火可使与黄色荧光相关的缺陷得到部分恢复，因而2.2eV发射峰有所恢复。     

氮生长掺杂和离子注入掺杂CVD金刚石薄膜的场电子发射

本文研究了氮生长掺杂和离子注入掺杂金刚石薄膜的场电子发射性能．测试结果表明,两类样品均显示良好的发射性能,即开启电压低（５０～１５０Ｖ）、发射电流大（６～３０ｍＡ）,但它们有不同的发射行为：注入掺杂样品存在发射电流的饱和与滞后、开启电压的前移现象,而生长掺杂样品的发射符合Ｆｏｗｌｅｒ－Ｎｏｒｄｈｅｉｍ理论．实验还得到了用于生长场发射阴极薄膜的最佳掺杂氮碳流量比为～４２％．     

离子注入掺杂热再分布的理论分析

本文对离子注入搀杂杂质分布的热再分布过程提出了两种分析手段。其一是已知热再分布的具体过程,通过求解扩散方程得到了杂质最终分布的解析解;其二是已知热再分布最终杂质分布的某个边界条件,本文提出了有效杂质总量守恒模型,并采用牛顿-拉夫逊,或蒙特卡罗计算机数值方法,可求得最终的杂质分布。文中最后给出了CMOS工艺中离子注入P阱的计算结果。     

硅中离子注入掺杂原子的增强扩散系数的分布

本文利用离子注入掺杂原子在热退火过程中的浓度分布SIMS数据计算了增强扩散系数的深度分布.这种增强扩散系数的分布反映了离子注入产生的损伤和缺陷分布及热运动特性     

多晶硅膜离子注入和扩散掺杂制备浅结的研究

本文对多晶硅膜离子注入掺杂和扩散掺杂制备浅发射结进行了实验研究。针对新型薄发射极晶闸管特性改善对薄发射极参数的要求,重点研究了采用不同方法时退火条件对薄发射区掺杂剖面、结深以及杂质总量的影响。管芯研究结果表明,在适当的退火条件下,离子注入掺杂制备浅结是改善器件特性较为理想的方法。     

用离子注入方法实现P型掺杂

讨论用B^ 离子注入实现P型掺杂的原理及方法。     

高浓度Mg掺杂GaN的电学和退火特性研究

对高浓度Mg掺杂GaN在常规热退火和快速热退火前后的材料质量和电学特性进行了研究。X 射线衍射测量表明 ,重掺杂导致了GaN质量的下降 ,退火后略有恢复。霍尔测量表明 ,Cp2 Mg :TMGa的流量比小于 1:2 6.3时 ,退火后空穴浓度可达到 2× 10 18cm- 3;当Cp2 Mg :TM Ga的流量比为 1:2 1.9时 ,得到的高阻GaN在常规热退火和快速热退火后均只为弱 p型 ,存在明显的施主补偿现象。这被认为是重掺杂导致晶格缺陷增多 ,引入了施主能级 ,补偿了被激活的Mg原子的结果     

CCD多晶硅离子注入掺杂工艺研究

研究了可取代多晶硅扩散掺杂的离子注入掺杂工艺,通过两种掺杂方式对CCD栅介质损伤、多晶硅接触电阻及均匀性等关键参数影响的对比研究,发现离子注入掺杂制作的多晶硅栅质量优于扩散掺杂制作的多晶硅栅,这有利于CCD输出均匀性的提高.对两种多晶硅掺杂方式的工艺集成条件进行对比,多晶硅掺杂采用离子注入方式其工艺步骤更简单,工艺集成度更高.     

氮化镓注镁(Mg:GaN)的光致发光

利用低压MOCVD在蓝宝石衬底上外延生长了GaN,用离子注入法掺入Mg杂质,退火后,进行光致发光测量,观察到显著的蓝光发射和黄带发射.光谱分析给出了与注入Mg离子相关的GaN禁带中能级的精细结构,其中: 间位Mg(Mgi)能级(导带下170meV)到替位Mg(MgGa)受主能级(价带上250meV)的跃迁产生了415nm发光峰; 该能级到价带上390meV能级的跃迁,以及带有紧邻N空位的替位Mg(MgGaVN)能级(导带下310meV)到 MgGa受主能级的跃迁,均产生了438nm发光峰.另外,退火使GaN晶格结构部分恢复,再现了黄带发射.     

氮化镓注镁(Mg:GaN)的光致发光

利用低压MOCVD在蓝宝石衬底上外延生长了GaN,用离子注入法掺入Mg杂质,退火后,进行光致发光测量,观察到显著的蓝光发射和黄带发射.光谱分析给出了与注入Mg离子相关的GaN禁带中能级的精细结构,其中: 间位Mg(Mgi)能级(导带下170meV)到替位Mg(MgGa)受主能级(价带上250meV)的跃迁产生了415nm发光峰; 该能级到价带上390meV能级的跃迁,以及带有紧邻N空位的替位Mg(MgGaVN)能级(导带下310meV)到 MgGa受主能级的跃迁,均产生了438nm发光峰.另外,退火使GaN晶格结构部分恢复,再现了黄带发射.     

离子注入工艺技术

本文介绍了离子注入工艺的基本特点和工艺中应注意的几个问题，对离子注入在浅结形成及化合物半导体集成电路工艺中的应用进行了描述。     

退火对离子注入GaN产生的深能级的影响

我们最近报道了大剂量Al+注入原生GaN后对其光学性质的影响。表明Al+的注入可能产生了某种深能级电子陷阱 ,由于电子陷阱俘获导带电子 ,导致发光猝灭。而经一定条件的退火处理 ,可使深的电子陷阱发生变化 ,因而与缺陷间的跃迁相关的黄色荧光可得到一定程度的恢复。由于注入样品的电阻率高达 1 0 1 2 Ω·cm ,因此不能用已有的常规方法测量。我们为此发展了一种称为“光增强电流谱”(PSCS)新方法 ,用于测量高阻样品中的深能级。研究发现 ,在经过快速退火处理的样品中 ,不能消除由于注入产生的准连续深能级带 ;而在某种常规条件退火的样品中 ,发现了 5个位于导带下 1 .77eV ,1 .2 4eV ,1 .1 6eV ,0 .90eV和 0 .86eV的深电子陷阱 ,它们都是Al+注入经退火后形成的稳定结构。实验发现退火使注入产生的准连续深能级带转变为独立的深能级结构 ,虽不能使GaN的本征发光得到恢复 ,但对黄色荧光的恢复是有利的。此研究有助于了解退火处理对离子注入的GaN的电学结构与发光产生的影响。PSCS的意义在于它适用于测量一切高阻半导体样品中与非辐射跃迁相联系的深陷阱能级 ,而不仅仅适用于测量Al+注入GaN产生的深陷阱能级     

标准氟离子注入实现增强型GaN基功率器件

介绍了一种直接利用离子注入机对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件的栅下进行氟(F)离子注入的方法,成功实现了增强型HEMT器件,阈值电压从耗尽型器件的-2.6V移动到增强型器件的+1.9V.研究了注入剂量对器件性能的影响,研究发现随着注入剂量的不断增加,阈值电压不断地正向移动,但由于存在高能F离子的注入损伤,器件的正向栅极漏电随着注入剂量的增加而不断上升,阈值电压正向移动也趋于饱和.因此,提出采用在AlGaN/GaN异质结表面沉积栅介质充当能量吸收层,降低离子注入过程中的损伤,成功实现了阈值电压为+3.3 V,饱和电流密度约为200 mA/mm,同时具有一个较高的开关比109的增强型金属-绝缘层-半导体HEMT (MIS-HEMT)器件.