硅中氢杂质的研究

介绍了硅中氢杂质的基本性质，氢杂质和氧原子的作用，以及氢原子对其它杂质和缺陷电学性能的影响，几时指出了目前研究中有待解决的问题。     

硅中注入氢后形成的稳定性缺陷

本文对硅中注入质子(氢离子)所形成的缺陷进行了研究,发现注入氢的硅先经600℃处理较长时间后,再经高温处理可形成热稳定性很大的缺陷,而同样条件的样品直接经高温处理后,则看不到形成的稳定性缺陷,这说明600℃的长时间退火对形成的稳定性缺陷起着关键的作用.     

面向对注氢硅片中微结构的影响

把不同面向的注氢硅片制成横截面样品,在高分辨率透射电子显微镜下进行观察,发现衬底面向对其中的微结构有明显的影响.首先表现为衬底中主要出现平行于正表面的氢致片状缺陷,即(100)衬底中,主要出现平行于正表面的{100}片状缺陷,而(111)衬底中出现的主要是平行于正表面的{111}片状缺陷.其原因是注入引起垂直正表面的张应变.另外,面向的影响还表现为,(100)衬底中出现的{113}缺陷在(111)衬底中不出现.在(111)衬底中出现的晶格紊乱团和空洞在(100)衬底中不出现.从而推测,{111}片状缺陷的形成不发射自间隙原子,而(100)片状缺陷的形成将发射自间隙原子.     

面向对注氢硅片中微结构的影响

把不同面向的注氢硅片制成横截面样品,在高分辨率透射电子显微镜下进行观察,发现衬底面向对其中的微结构有明显的影响.首先表现为衬底中主要出现平行于正表面的氢致片状缺陷,即(10 0 )衬底中,主要出现平行于正表面的{ 10 0 }片状缺陷,而(111)衬底中出现的主要是平行于正表面的{ 111}片状缺陷.其原因是注入引起垂直正表面的张应变.另外,面向的影响还表现为,(10 0 )衬底中出现的{ 113}缺陷在(111)衬底中不出现.在(111)衬底中出现的晶格紊乱团和空洞在(10 0 )衬底中不出现.从而推测,{ 111}片状缺陷的形成不发射自间隙原子,而(10 0 )片状缺陷的形成将发射自     

多孔硅对硅中缺陷的吸除效应

研究了在硅片背面采用阳极化方法形成的多孔硅层对硅片中浅底蚀坑和氧化层错的吸除效应．结果表明，该多孔硅层对硅中的缺陷形成有明显的吸除作用．采用ＸＴＥＭ分析了多孔硅和衬底硅之间的界面特性，发现在界面处存在一个“树枝”状无序结构的过渡区，分析认为该过渡区是一个吸除中心     

注氢硅片中片状缺陷的结构特征及其深度分布的高分辨电镜研究

离子注入氢是改善硅材料性能,特别是实现硅片薄层剥离的重要途径。本文利用高分辨率电镜对注氢硅片的横截面样品进行了研究,观察了片状缺陷的结构特征,分析了片状缺陷尺寸和间距在纵深方向的变化。实验发现,沿着平行于正表面的(111)片状缺陷是注氢硅中的重要缺陷。片状缺陷的实质是四层晶面的应变,造成晶格膨胀约O．084nm。实验还发现片状缺陷的尺寸和间距随深度变化,在损伤带顶部和中间小,而在损伤带底部附近明显增大。     

氢对硅中4d过渡杂质的钝化

本文研究了氢原子与Ｓｉ中４ｄ过渡杂（Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｍｏ）引入深入中心的相互作用，得到了Ｓｉ中这些深中心被钝化的难易程度。从钝化角度支持了Ｓｉ：Ｐｄ与Ｓｉ：Ｒｈ中有关能级属于同一中心、不同荷电态的判断，同时提出了Ｓｉ：Ｍｏ中Ｅ（０．５３）和Ｈ（０．１６）两个能级属于同一中心、不同荷电态的证据，通过氢对已知同一中心、不同荷电态两个能级的相互作用，对氢的钝化机理作了初步探讨。     

快速热退火硅中微缺陷分析

本文通过高剂量注砷硅的一系列快速热退火实验,分析了注入晶格损伤恢复情况和二次缺陷生长过程。在实验结果的基础上综合研究了快速热退火硅中的微缺陷过程。     

单晶硅中氢与辐照缺陷的相互作用

对NTD氢区熔单晶硅进行了不同温度下等时退火,采用Hall电学方法测量了电阻率、迁移率随退火温度的变化规律.利用红外吸收技术测量了单晶硅氢区熔退火前后及NTD氢区熔单晶硅不同退火温度下与氢、辐照缺陷有关的红外振动吸收峰变化,对辐照缺陷的退火行为进行了探讨.实验证实NTD氢区熔单晶硅在150～650℃范围内等时退火具有显著特点:在500℃下退火,出现电阻率极小值,即出现浓度很高的过量浅施主;P型向N型转变温度为400℃,迁移率恢复温度为500℃,载流子恢复温度为600℃,均明显低于NTD氩区熔单晶硅转型温度及迁移率和载流子恢复温度,这与氢积极参与辐照缺陷相互作用直接相关.     

单晶硅中氢与辐照缺陷的相互作用

对NTD氢区熔单晶硅进行了不同温度下等时退火,采用Hall电学方法测量了电阻率、迁移率随退火温度的变化规律.利用红外吸收技术测量了单晶硅氢区熔退火前后及NTD氢区熔单晶硅不同退火温度下与氢、辐照缺陷有关的红外振动吸收峰变化,对辐照缺陷的退火行为进行了探讨.实验证实NTD氢区熔单晶硅在150～650℃范围内等时退火具有显著特点:在500℃下退火,出现电阻率极小值,即出现浓度很高的过量浅施主;P型向N型转变温度为400℃,迁移率恢复温度为500℃,载流子恢复温度为600℃,均明显低于NTD氩区熔单晶硅转型温度及迁移率和载流子恢复温度,这与氢积极参与辐照缺陷相互作用直接相关.     

微氮硅单晶中的空洞型原生缺陷

研究了掺氮和不掺氮直拉硅单晶中,空洞型原生缺陷(voids)的分布行为和其退火性质.从两种晶体不同位置取样,观察与大尺寸voids相关的流水花样缺陷(FPD)沿晶体轴向的分布,然后在1050～1250℃下Ar气中退火不同时间.实验结果表明在掺氮直拉硅中与较大尺寸voids相关的FPD缺陷的密度大量减少,其体内这种FPD缺陷的退火行为与不掺氮直拉硅一样,在高温下才能被有效的消除.这表明在直拉硅中掺氮可以抑制大尺寸的voids的产生,而且掺氮硅中voids的内壁也有氧化膜存在.     

微氮硅单晶中的空洞型原生缺陷

研究了掺氮和不掺氮直拉硅单晶中,空洞型原生缺陷(voids)的分布行为和其退火性质.从两种晶体不同位置取样,观察与大尺寸voids相关的流水花样缺陷(FPD)沿晶体轴向的分布,然后在1050～1250℃下Ar气中退火不同时间.实验结果表明在掺氮直拉硅中与较大尺寸voids相关的FPD缺陷的密度大量减少,其体内这种FPD缺陷的退火行为与不掺氮直拉硅一样,在高温下才能被有效的消除.这表明在直拉硅中掺氮可以抑制大尺寸的voids的产生,而且掺氮硅中voids的内壁也有氧化膜存在.     

Irradiation Defects in Silicon Crystal

The application of irradiation in silicon crystal is introduced.The defects caused by irradiation are reviewed and some major ways of studying defects in irradiated silicon are summarized.Furthermore the problems in the investigation of irradiated silicon are discussed as well as its properties.     

GaN中杂质和缺陷的特性

主要描述了ＧａＮ中施主和受主杂质的能级、氢在掺杂中的作用以及空位的某些特性，同时讨论了该领域未来的研究趋向。关键词     

MISiC高温氢气传感器研究

文章报道了采用NO直接氧化制备氮化氧化物作绝缘层，制备高灵敏度MISiC肖特基二极管式高温气体传感器的技术。采用NO直接氧化法，改善了器件的界面特性．实验结果显示，采用该方法制作的传感器具有高响应灵敏度和良好的响应重复性。     

LEC GaAs中缺陷的光致发光研究

本文用4.2K光致发光研究了LEC GaAs的热感生缺陷.热退火时样品分别为无包封,包封或用一个未掺杂的SI-GaAs片覆盖.退火温度为650-850℃,退火在不同气氛下进行(真空,H_2,N_2,H_2+N_2或H_2+As_2). 与缺陷有关的发光带有1.443eV,1.409ev和0.67eV发光带.1.443eV发光带不仅在富Ga的GaAs中出现,而且在富As的热稳定性好的SI-GaAs晶体并经过850℃(在H_2中)热退火的样品中也观测到此发光带.这可能是在退火过程中促进反位缺陷GaAs的形成.1.443eV发光带与GaAs有关.GaAs晶体在H_2中退火后1.409eV峰很强,但在真空中退火末探测到此发光带.文中提出它可能是热退火时氢原子扩散到GaAs晶体中并与某些缺陷结合成络合物的新观点.     

储氢碳纳米管与氢原子相互作用的量子力学研究

应用ONIOM方法对单壁碳纳米管储氢进行了研究,由高到低分别应用密度泛函(DFT)B3LYP方法、HF方法与AMl方法对其进行了组合计算,优化结果与完全用从头算方法(HF/3-21g*)得到的结果存在着较大出入,分析认为后者的结果较为可靠.使用HF/3-21g*方法对(5,5)5晶胞,(6,6)5晶胞单壁碳纳米管在不同的氢覆盖率下进行结构优化,找出了其相关递变规律性.完全应用B3LYP/3-21g*对一系列的体系进行了单点能的计算,通过势能面扫描数据,得到了单壁碳纳米管储氢的基本模型和储氢过程是化学过程的结论.     

硅外延用大流量超纯氢气纯化系统的设计技术

在半导体集成电路制造工艺中,超纯氢气是必不可少的重要工艺气体.特别是在硅外延工艺中,氢气对工艺质量起着决定性作用.因此,对氢气的指标要求比较苛刻,其纯度应大于99.9999%,而且必须是大流量连续供应.文章主要从流体学和传热学两方面,系统地介绍了利用超低温吸附方法提纯大流量超纯氢气设备的关键设计技术.