氢化非晶硅薄膜场效应管

本文研究非晶硅薄膜场效应管(a-Si:H FET)的特性.探索了制作a-Si:HFET的工艺条件,制作出了用Si_3N_4或SiO_2作为栅绝缘层的a-Si:H FET,建立了测量其直流特性的测量装置,得到了a-Si:H FET的转移特性和输出特性.并对其结果进行了分析比较.     

高掺杂氢化非晶硅薄膜

采用低浓度硅烷,低生长速率,在PECVD系统中制得高掺杂氢化非晶硅(N~+α-Si:H)薄膜,其电导率高达5～36Ω~(-1)cm~(-1)。应用该技术制成了新型二维电子气Si/N~+α-Si∶H异质结双极型晶体管,在硅微波功率异质结双极型晶体管研制上取得重大突破。     

氢化非晶硅薄膜的性能研究

本文研究了PECVD系统沉积薄膜及其特性．通过椭偏仪测出了薄膜的膜厚, 采用电子薄膜应力分布测试仪分析了薄膜应力,并运用四探针装置研究了电阻率、方阻、TCR及它们之间的相互关系。结果表明,所沉积的薄膜覆形特性好、沉积速度快, 沉积速率达到了31．89nm／min,另外,它还具有低应力、高TCR的特点;当薄膜电阻率处在一定的范围内时,通过数据分析,电阻率与TCR之间几乎成线性关系．     

氢化非晶硅薄膜H含量控制研究进展

氢化非晶硅薄膜(a-Si∶H)是目前重要的光敏材料,而薄膜中的H含量及组态对薄膜的稳定性有着极其重要的影响。介绍了H对薄膜稳定性影响的原理,提出了控制薄膜中的H含量的必要性。分析了H在H稀释硅烷法制备氢化非晶硅中的作用,论述了制备工艺中衬底温度、H稀释比、气体压强等对薄膜H含量的影响及其机理,并对用不同方法控制H含量的优缺点进行了比较,分析了通过以上三种方法控制薄膜H含量的局限性。探寻了控制薄膜H含量的新方法,并对该领域的发展方向进行了展望。     

氢化非晶硅薄膜对C-MOS集成电路的钝化保护作用

本文指出,用α-Si∶H膜钝化CH 4081型中规模电路能明显地降低反向漏电流,使场开启电压提高;配对管开启电压匹配良好,从而使动态工作电压由5.0V下降到3.0V。半绝缘性α-Si∶H膜对外界干扰有屏蔽效果,可使C—MOS器件阈值电压的负漂移减小。研究了α-Si∶H钝化膜的抗高能粒子的辐照作用,仅2000～3000(?)厚的α-Si∶H膜能使CH4081电路的抗辐照能力由10~(10)e/cm~2提高到大于10~(12)e/cm~2(1.2MeV)。钝化后的C—MOS电路自然存放数年后,电路参数基本稳定。     

氢化非晶硅系薄膜的特性和应用

氢化非晶硅系薄膜(a-Si:H、a-Si:F:H、a-Si_(1-x)C_x:H、a-Si_(1-x)C_x:F:H、a-Si_(1-x)N_x:H、a-Si_(1-x)Ge_x:H、a-Si_(1-x)Ge_x:F:H……)是新型电子材料,具有广阔的应用前景。本文综述氢化非晶硅系薄膜的制备方法,并通过局域化隙态能级的分析来讨论薄膜的光学和电学特性,最后介绍薄膜的应用。     

氢化非晶硅薄膜的制备与工艺参数优化

采用间接型射频等离子体增强化学气相沉积方法,通过改变H₂/SiH₄气流量比、工艺功率和工艺压强,制备出了氢化非晶硅薄膜。研究了H₂/SiH₄气流量比、工艺功率以及工艺压强对非晶硅薄膜光学特性的影响。实验结果表明,该方法可以制备出氢化非晶硅薄膜,且通过改变实验条件,可以改变薄膜微观结构及成分;随着H₂/SiH₄气流量比的增加,SiH化合物含量增加,多氢化合物含量降低;适当增加射频功率,可以提高薄膜表面的均匀性,同时,功率的增加会使氢含量增加;此外,薄膜表面氢含量随工艺气压的降低而减小。     

氢化非晶硅薄膜退火形成的纳米硅粒

报道了氢化非晶硅薄膜在600～620℃温度下快速退火10s可以形成纳米晶硅,其喇曼散射表明,在所形成的纳米晶硅在薄膜中分布是随机的,其直径在1.6～15nm以内.并且在强光照射下观察了纳米晶硅在薄膜中的结晶和生长情况.     

纳米硅薄膜的Raman光谱

通过等离子增强化学气相沉积法 ,制备了本征和掺磷的氢化纳米硅薄膜 (nc- Si:H) ,研究了晶粒尺寸和掺杂浓度对纳米硅薄膜喇曼谱的影响 .结果表明晶粒变小和掺杂浓度增加都使纳米晶粒的 TO模峰位逐渐偏离声子限制模型的计算值 .X射线衍射和高分辨电镜像的结果表明晶粒变小导致硅晶粒应力增加 ,而掺杂使晶粒内部杂质和缺陷增多 ,这些因素破坏了晶粒内晶格的平移对称性 ,进一步减小声子的平均自由程 ,导致实验值偏离理论计算值 .晶格平移对称性的破缺还体现在 ,随晶粒尺寸减小或掺杂浓度增加 ,喇曼谱中 TA、LA振动模的相对散射强度增加 .     

纳米硅薄膜的Raman光谱

通过等离子增强化学气相沉积法,制备了本征和掺磷的氢化纳米硅薄膜(nc-Si:H),研究了晶粒尺寸和掺杂浓度对纳米硅薄膜喇曼谱的影响.结果表明晶粒变小和掺杂浓度增加都使纳米晶粒的TO模峰位逐渐偏离声子限制模型的计算值.X射线衍射和高分辨电镜像的结果表明晶粒变小导致硅晶粒应力增加,而掺杂使晶粒内部杂质和缺陷增多,这些因素破坏了晶粒内晶格的平移对称性,进一步减小声子的平均自由程,导致实验值偏离理论计算值.晶格平移对称性的破缺还体现在,随晶粒尺寸减小或掺杂浓度增加,喇曼谱中TA、LA振动模的相对散射强度增加.     

一种新型磁场MWECR-CVD和氢化非晶硅薄膜制备

为了简化多电磁线圈 MWECR- CVD装置 ,提出将单个电磁线圈和一个永磁体单元组合 ,以形成所需的新型磁场 .这一磁场可使等离子体集聚于样片台上方 ,显著提高了等离子体的能量密度 .应用这种新型磁场的 MWE-CR- CVD装置沉积氢化非晶硅薄膜 ,与采用单电磁线圈或双电磁线圈时相比 ,薄膜沉积速度大幅度提高 ,沉积速度达到采用传统 RF- PECVD装置时的数倍至十倍     

一种新型磁场MWECR-CVD和氢化非晶硅薄膜制备

为了简化多电磁线圈MWECR-CVD装置,提出将单个电磁线圈和一个永磁体单元组合,以形成所需的新型磁场.这一磁场可使等离子体集聚于样片台上方,显著提高了等离子体的能量密度.应用这种新型磁场的MWECR-CVD装置沉积氢化非晶硅薄膜,与采用单电磁线圈或双电磁线圈时相比,薄膜沉积速度大幅度提高,沉积速度达到采用传统RF-PECVD装置时的数倍至十倍.     

微量硼掺杂氢化非晶硅薄膜光电导性能研究

采用射频磁控溅射的方法制备了微量硼掺杂氢化非晶硅薄膜,对样品的光电导性能进行了研究.结果表明,不同的硼掺杂量下,氢化非晶硅薄膜透过率随掺杂量的增加而变大,透过率曲线截止边红移;吸收系数随着硼掺杂量的增加而增大;薄膜的折射率随着波长的增加而下降,同一波长下随着掺杂量的增加而增大,在500 nm波长处折射率达到4.2以上,最大到4.6;薄膜的交流电阻率在微量硼掺杂下随着硼掺杂量的增加先减小后增大.     

GaN薄膜的微区Raman散射光谱

报道了低压 MOCVD生长的同一 Ga N薄膜不同位置的微区 Raman散射光谱 .观测到了微区结构不完整对 Raman谱的影响 .通过 X射线衍射分析 ,证实了该样品晶体质量是不均匀的 ,而且微结构缺陷的存在是导致回摆曲线展宽的主要原因 .结合 Hall测量结果 ,对 Ga N薄膜的 Al( L O)模式的移动进行了电声子相互作用分析 ,认为 A1 ( LO)模式的移动可能与电声子相互作用无关 ,而是受内部应力分布不均匀的影响所致 .     

GaN薄膜的微区Raman散射光谱

报道了低压MOCVD生长的同-GaN薄膜不同位置的微区Raman散射光谱.观测到了微区结构不完整对Raman谱的影响.通过X射线衍射分析,证实了该样品晶体质量是不均匀的,而且微结构缺陷的存在是导致回摆曲线展宽的主要原因.结合Hall测量结果,对GaN薄膜的A1(LO)模式的移动进行了电声子相互作用分析,认为A1(LO)模式的移动可能与电声子相互作用无关,而是受内部应力分布不均匀的影响所致.     

酞菁锌/氢化非晶硅复合薄膜光电性质的研究

Composites consisting of hydrogenated amorphous silicon （a-Si： H, inorganic） and zinc phthalocyanine （ZnPc, organic） were prepared by vacuum evaporation of ZnPc and sequential deposition amorphous silicon via plasma enhanced chemical vapor deposition （PECVD）. The optical and electrical properties of the composite film have been investigated. The results demonstrate that ZnPc can endure the temperature and bombardment of the PECVD plasma and photoconductivity of the composite film was improved by 89.9% compared to pure a-Si： H film. Electron mobility-lifetime products/lr of the composite film were increased by nearly one order of magnitude from 6.96 × 10^-7 to 5.08 × 10^-6 cm2/V. Combined with photoconductivity spectra of the composites and pure a-Si： H, we tentatively elucidate the improvement in photoconductivity of the composite film.     

射频磁控溅射法制备硼轻掺杂氢化非晶硅薄膜的研究

研究了工艺参数对硼轻掺杂氢化非晶硅薄膜形成及光电导性能的影响。采用射频磁控溅射的方法制备了硼轻掺杂的氢化非晶硅薄膜,结果表明,衬底温度和溅射功率对薄膜的沉积速率、掺杂量、光吸收系数、电导率等有着很大的影响,在温度300℃,溅射功率300 W时沉积速率达到最大。通过实验得到的规律可以通过调整工艺参数来得到性能优良的硼轻掺杂氢化非晶硅薄膜。     

非晶硅基薄膜的等离子体刻蚀光发射谱检测

本文研究了采用锁定放大相干检测技术的等离子体光发射谱检测系统。用该系统检测了仅用CF4作为刻蚀气体刻蚀非晶硅基薄膜的等离子体光发射谱。分析了检测结果和刻蚀机理。     

由射频磁控溅射法制备的氢化非晶硅薄膜的光电导特性

由磁控溅射法制备的氢化非晶硅薄膜具有宽司的电学、光学、光电和微结构特性.而且微结构变化对于电导率是灵敏的.特别是薄膜的暗电导率(σ_(dark))、光电导率(σ_(ph))、光电导放大(σ_(ph)/σ_(dark))和光学能隙(Eg)均受微结构的影响.指出,仅在被制备的薄膜具有持定的微结构时,σ_(dark)、σ_(ph)、σ_(ph)/σ_(dark)和Eg才具有特定的联系.