La,Ce及Nd稀土金属硅化物的生成

用AES,X-射线衍射和RBS等方法分析研究了热反应与离子束混合La,Ce及Nd稀土金属膜和硅反应生成硅化物的物理过程。实验表明:不同的生成条件如热反应温度或离子束混合的剂量能生成富金属硅化物,单硅化物和二硅化物,但最终稳定相都是二硅化物LaSi_2,CeSi_2和NdSi_2。氧的沾污不但影响生成的硅化物相和质量,甚至阻止硅化物的生成。镀膜时的衬底温度和防止氧化的保护层对硅化物薄膜的质量,平整度,均匀性等都有明显的影响。     

离子束混合诱导稀土金属Ce与Si的界面反应及硅化物的形成

本文详细讨论了离子束混合下,Ce/Si〈100〉双层膜体系界面反应的动力学过程以及硅化物的形成规律.样品经150KeV Ar离子注入,辐照温度从LNT到300℃,剂量从5×X10~(14)到8.1×10~(16)Ar/cm~2.界面反应形成的硅化物为CeSi_2,其结构为体心正交结构.硅化物是分层生长的,厚度与注入剂量的平方根成线性关系,这说明界面反应是扩散控制的.与近贵金属/硅体系和难熔金属/硅体系相比较可以看出,稀土金属Ce/Si体系的相变过程与难熔金属/硅体系的相似;而混合的动力学行为与近贵金属/硅体系的相似.本文还讨论了化学驱动力和辐射增强扩散对混合的贡献.     

稀土金属硅化物的场发射

用金属蒸发真空弧离子注入方法制备了各种稀土金属的硅化物，定义1μA/cm2时的电场为开启电场，发现它们的开启电场在15～20V/μm之间. 用电子束对其进行退火处理后，开启电场降到10V/μm以下，而场发射密度可以提高一个数量级. 它们良好的场发射性能归因于稀土金属硅化物本身热稳定性好，功函数低. 用FN理论对场发射的机理进行了分析，发现其FN曲线明显分成了两段，这可能是因为在场发射过程中引起的温度效应.     

稀土金属硅化物的场发射

用金属蒸发真空弧离子注入方法制备了各种稀土金属的硅化物,定义1μA/cm2时的电场为开启电场,发现它们的开启电场在15～20V/μm之间.用电子束对其进行退火处理后,开启电场降到10V/μm以下,而场发射密度可以提高一个数量级.它们良好的场发射性能归因于稀土金属硅化物本身热稳定性好,功函数低.用FN理论对场发射的机理进行了分析,发现其FN曲线明显分成了两段,这可能是因为在场发射过程中引起的温度效应.     

稀土金属硅化物的场发射

用金属蒸发真空弧离子注入方法制备了各种稀土金属的硅化物,定义1μA/cm2时的电场为开启电场,发现它们的开启电场在15～20V/μm之间.用电子束对其进行退火处理后,开启电场降到10V/μm以下,而场发射密度可以提高一个数量级.它们良好的场发射性能归因于稀土金属硅化物本身热稳定性好,功函数低.用FN理论对场发射的机理进行了分析,发现其FN曲线明显分成了两段,这可能是因为在场发射过程中引起的温度效应.     

离子束混合,掺杂硅化物及快速热处理在硅化物自对准工艺中的应用

文中提出了一种应用于ＣＭＯＳ电路的硅化物工艺。该工艺中硅化物的形成运用了离子束混合技术，掺杂硅化物结合ＲＴＡ推结实现硅化物浅结。并且也研究了与该工艺相关的一些主要问题。特别是：（１）离子束混合及ＲＴＡ对Ｔｉ硅化物的特性及Ｔｉ／ＳｉＯ２间的相互作用的影响；（２）自对准ＴｉＮｘＯｙ／ＴｉＳｉ２形成及相态转变；（３）ＲＴＡ推结时杂质再分布、分凝和结形成的机理；（４）硅化物器件特性及可靠性，结果表明，该工     

镍硅化物生成的TEM原位研究

蒸涂法获得的Si-Ni界面在室温到800℃下热处理,并用透射式电子显微镜对它进行原位研究。在化学清洗的洁净的Si(100)及(111)面上生成了Ni2Si,NiSi和NiSi2系列。实验表明,在真空度为110-6mmHg,温度为650℃时,化学清洗的Si表面上生成了SiC;各种镍硅化物的出现不是在某一确定温度;在Si(111)面上外延生长镍硅化物比在(100)面上容易。     

Ni/Si,Pt/Si,Ir/Si系的As离子注入和退火

本文用RBS,AES,TEM和X射线衍射等实验方法,分析比较了Ni/Si,Pt/Si,Ir/Si系统在室温下As离子混合和热退火的行为.得出在Ni/Si系统中,硅混合量Q_(s1)与剂量Φ的平方根成正比,形成Ni_2Si相.在Pt/Si系中,硅混合量也与剂量的平方根成正比,先后形成Pt_3Si和Pt_2Si相.对Ir/Si系,Q_(s1)与Φ则是线性关系:Q_(s1)=aΦ+b,未测到化学相.实验表明:离子束混合能大大增强金属和硅化物的化学反应.在离子混合和退火形成硅化物的过程中,注入杂质As的分布有显著变化.     

硅化物形成条的条件对Pt硅化物／硅势垒的影响

利用俄歇电子能谱，深能化瞬态谱，及Ｉ－Ｖ和Ｃ－Ｖ两种电学测量方法对ＰｔＳｉ－Ｎ－Ｓｉ和ＰｔＳｉ／Ｐ－Ｓｉ两种肖特基势垒的形成条件与势垒度之间的关系进行了详细研究。从理论上分析了在退火过程中引入的影响肖特基势垒特性的各种因素，同时指出了获得理想肖特基势垒的退火条件。     

难熔金属及硅化物薄膜特性研究

对难熔金属及其硅化物的形成、特性进行了研究。采用溅射难熔金属、热硅化反应的方法，解决了ＶＬＳＩ工艺中由于ＭＯＳ电路图形尺寸缩小带来的栅电阻增大的问题；采用硅化物阻挡层和Ａ１多层金属布线方法，解决了欧姆接触和铝的电迁移问题。     

难熔金属及硅化物薄膜特性研究

对难熔金属及其硅化物的形成，特性进行了研究。采用溅射难熔金属，热硅化反应的方法，解决了ＶＬＳＩ工艺中由于ＭＯＳ电路图形尺寸缩小带来的栅电阻增大的问题；采用硅化物阻挡层和Ａｌ１多层金属布线方法，解决了欧姆接触和铝的电迁移问题。     

MoSi_2硅化物的形成及电子结构的研究

利用XPS、UPS、AES、X-光衍射和拉曼散射等技术,研究了在稳态热退火条件下共溅射的Mo-Si合金膜,硅化物的形成及电子结构特性.     

硅化物形成条件对Pt硅化物/硅势垒的影响

利用俄歇电子能谱、深能级瞬态谱、及I—V和C—V两种电学测量方法对PtSi/N-Si和PtSi/P-Si两种肖特基势垒的形成条件与势垒高度之间的关系进行了详细研究。从理论上分析了在退火过程中引入的影响肖特基势垒特性的各种因素,同时指出了获得理想肖特基势垒的退火条件。     

铬硅化物的形成及其界面反应

利用AES,XRD,UPS,XPS等技术研究了(0-1000A)Cr-Si(111),(100)系统在不同真空条件,不同温度热处理和不同Si表面状态下,铬硅化物的形成及其界面反应演化问题。在一定条件下,铬硅化物的形成规律为:Cr/Si→CrSi_2→CrSi,其中CrSi_2是一个亚稳相。Cr-Si界面在室温下的反应演化过程是:金属Cr/富Cr相(2—4A)/Cr-Si互混相(～10A)/富Si相(～2A)/Si。Cr-Si界面只有加热后才能形成确定化学配比的硅化物。形成各种硅化物的条件除与退火温度,真空条件有关外,还与覆盖度θ,硅表面状态和热处理时间有关。对于Cr—Si界面及铬硅化物的电子性质也进行了讨论。     

SIMOX薄膜上形成钛硅化物的研究

本文报道了在SIMOX(Separation by IMPlanted Oxygen)薄膜材料上制备钛硅化物的研究结果。研究表明,不同厚度的SIMOX薄膜材料上都形成了均匀的TiSi_2,其薄层电阻为4.0—4.5Ω/□,上层Si中的载流子峰值浓度达2×10~(20)/cm~3,获得了一种TiSi_2/n~+-Si/SiO_2/Si的多层结构。形成TiSi_2后,As原子在上层Si中的分布与SIMOX薄膜厚度有关,当上层Si很薄时,As原子在上层Si与SiO_2埋层的界面上的堆积是明显的。     

硅化物与GaAs肖特基接触的快速退火特性

本文对WSi_x,TiSi_x和PtSi_x与GaAs的肖特基接触进行了研究,比较了不同组分下这三种硅化物在快速退火和常规退火后的电阻率、与GaAs接触界面的热稳定性、化学稳定性及所形成肖特基结的电特性.结果表明:TiSi_x的电阻率仅约为WSi_x的1/3;WSi_(0.8)/GaAS界面和TiSi_2/GaAs界面均具有好的热稳定性和化学稳定性;PtSi_x/GaAs界面经500℃以上的热处理表现出热不稳定性.运用快速退火工艺,WSi_(0.8)及TiSi_2均可满足作为自对准GaAs MESFET栅极材料的要求.     

用离子束辅助淀积多层薄膜技术合成Co—Si化合物薄膜的研究

本文通过离子束辅助淀积与真空淀积多层膜技术相结合，淀积合成Ｃｏ－Ｓｉ薄膜，ＲＢＳ和ＸＲＤ分析表明：在无离子束轰击条件下利用电子束蒸镀Ｃｏ／Ｓｉ多层膜，得到的是由ａ－Ｃｏ与非晶Ｓｉ组成的薄膜，薄膜与Ｓｉ（１１１）基底及多层膜各层之间没有明显的相互扩散，而用复合方法镀制的薄膜与Ｓｉ基底以及各层之间都产生了混合和扩散，并已有Ｃｏ２Ｓｉ，ＣｏＳｉ相生成，７５０℃退火３０分钟后，无轰击样品只在硅基底与薄膜界     

用于FEA场发射微尖表面的硅化物薄膜

一些硅的化合物具有良好的场发射特性,如果用作ＦＥＡ发射微尖表面的薄膜,将能较好地提高ＦＥＡ的发射特性,本文对这一类硅化物的制作,测量与性能作了说明。