GaAs/InP键合电学性质的研究

III-V族晶片键合技术对于光电器件的制备和实现光电集成有着重要意义,然而,对于键合界面的电学性质仍然研究较少。采用热电子发射理论,基于界面态能级在禁带中连续分布的假设,根据分布函数结合I-V测试曲线可建立键合结构的界面态计算模型。利用该模型对不同条件下键合的InP/GaAs电学性质做了分析比较,通过初始势垒的确定,计算并比较了各种键合条件下GaAs/InP键合时的界面电荷及界面态密度。实验及计算结果表明疏水处理表面550度条件下键合晶片对有更低的表面初始势垒和更少的界面态密度,因而具有更好的I-V特性。     

Si/Si直接键合界面热应力模型及模拟

根据Suhir的双金属带的热应力分布理论,建立了Si/Si直接键合界面应力模型,推导出了由于高温引起的正应力、剪切应力和剥离应力的解析方程。并且应用模拟软件Matlab对热应力进行了模拟,直观地表现了键合界面应力的大小及其分布情况,对键合工艺有一定的指导意义。     

Si/Si直接键合界面性质的研究

通过三步直接键合方法实现了 Si/ Si键合。采用 XPS、FTIR、I-V、拉伸强度等手段对 Si/ Si键合结构的界面特性作了深入广泛的研究。研究结果表明 ,高温退火后 ,在键合界面没有 Si-H和 Si-OH网络存在 ,键合界面主要由单质 Si和不定形氧化硅 Si Ox 组成。同时 ,研究还表明 ,I-V特性和键合强度强烈地依赖于退火温度。     

InP/Si键合技术研究进展

InP材料及其器件的研制是近年来研究热点之一,而键合技术又是光电子集成研究领域内一项新的制作工艺。利用键合技术结合离子注入技术可以InP薄膜及器件集成到Si衬底上,改善机械强度,降低成本,具有非常诱人的应用前景。概括地介绍了近年来InP在Si上的键合工艺及层转移技术研究进展,并对InP和Si的几种键合工艺进行了分析。降低InP和Si键合温度,进行低温键合是其发展趋势。比较几种键合技术,利用等离子活化辅助键合是降低键合温度的有效途径。     

Si/InP键合界面的研究

应用疏水处理方法成功实现了Si/InP的键合,然后通过对InP和Si的表面XPS能谱分析得到界面信息,从而了解键合机理.I-V曲线也反应了键合界面的性质,通过450、550℃退火样品的伏安特性可知道,对于InP/Si键合结构而言,退火温度与界面特性应该存在最佳值.     

Al/AlN/Si MIS结构的电学性质

用S i(111)上M OCVD生长的晶态A lN制备出性能良好的A l/A lN/S i(111)M IS结构,用C-V技术首次系统研究了A l/A lN/S iM IS结构的电学性质。用A l/A lN/S iM IS结构的C-V技术测量了A lN的极化特性,得出A lN层的极化强度为-0.000 92 C/m2;揭示了A lN/S i界面存在连续分布的载流子陷阱态,给出了陷阱态密度在S i禁带中随能量的分布;还观察到A lN界面层存在Et-Ev(A lN)=2.55 eV的分立陷阱中心。     

硅-硅键合界面氧化层模型与杂质分布的模拟

硅-硅直接键合的硅片界面存在一层很薄的氧化层,其化学成分是非化学计量比的氧化物S iOw(0相似文献   

基于Si基芯片的Au/Al键合可靠性研究

对集成电路中常见的Au、Al键合的可靠性进行研究,重点分析高温条件持续时间对引线键合的影响。采用镜检和拉力测试的方法对引线键合点的形貌和强度进行检验,并根据拉力测试数据拟合出高温时间与拉力的关系曲线。最后,基于固相反应原理,给出高温状态下Au-Al系统金属间化合物的演变过程分析。结果表明,Al/Au键合界面比Au/Al界面在高温环境下的可持续工作时间更长。     

界面热应力对InP/Si键合质量的影响

通过实验和理论计算,分析了InP/Si键合过程中,界面热应力的分布情况、影响键合结果的关键应力因素及退火温度的允许范围。分析结果表明,由剪切应力和晶片弯矩决定的界面正应力是晶片中心区域大面积键合失败的主要原因,为保证良好的键合质量,InP/Si键合退火温度应该在300～350℃范围内选取。具体实验验证表明,该理论计算值与实验结果相一致。最后,在300℃退火条件下,很好地实现了2inInP/Si晶片键合,红外图像显示,界面几乎没有空洞和裂隙存在,有效键合面积超过90%。     

AlGaInP/Si的键合研究

金锡(AuSn)合金作为粘合介质,实现了AlGaInP/Si的异质键合.在室温下键合样品的I-V特性表明AuSn合金对载流子通过界面未见不良影响,截面的显微照片表明键合质量良好.反射谱测试表明键合合金层可以作为反射器,这一特征是AlGaInP发光器件与Si集成的有利条件.     

Si/Ti/Au/Si键合技术研究及其应用

运用Si／Ti／Au／Au／Ti／Si在N2保护下及420℃左右，成功地实现了Au／Si共熔键合，成品率达到90％以上。该键合方法能进行选择区域键合，完全避免了由于Si／Si熔融键合过程中高温退火给微电子机械系统(MEMS)器件带来的畸变甚至失效，为新型室温红外探测器的研制奠定了良好的工艺基础，是此类结构MEMS器件的理想键合封装方法。     

LiNbO_3/SiO_2/Si薄膜的蓝光发射

采用射频磁控溅射方法制备了LiNbO3/SiO2／Si薄膜。通过X射线衍射（XRD）、电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）和傅立叶变换红外吸收光谱（FT-IR）对薄膜的物相、晶体取向和成分进行了表征。采用荧光分光光度计研究了LiNbO3／SiO2／Si薄膜的光致发光。研究结果表明：在280nm激发光的激发下,LiNbO3／SiO2／Si薄膜在室温下发射470nm的蓝光,来源于LiNbO3薄膜与SiO2层界面处白捕获激子的辐射复合,发现在SiO2／Si薄膜上生长LiNbO3薄膜调制SiO2／Si薄膜的发光机制。     

Si/SiO2和SiNx/SiO2多层膜的室温光致发光

采用射频磁控溅射法,制备了纳米Si/SiO2和SiNx/SiO2多层膜,得到强的可见光致发光,利用傅里叶红外吸收(FTIR)谱和光致发光(PL)谱,对其发光特性进行了研究,在374 nm和712 nm左右观察到强发光峰.用量子限制-发光中心(QCLC)模型解释了其可能的发光机制,认为发光可能源自于SiOx界面处的缺陷发光中心.建立了发光的能隙态(EGS)模型,认为440 nm和485 nm的发光源于N-Si-O和Si-O-Si缺陷态能级.     

射频溅射SiO2在制造Si/SiGeHBT中的应用

介绍了射频溅射ＳｉＯ２的原理与工艺,对制造出的Ｓｉ／ＳｉＧｅＨＢＴ作了分析。     

激光分子束外延法制备AlN/Si异质结的电学性质

采用激光分子束外延法在Si(111)衬底上制备出沿c轴取向的AlN薄膜,在此基础上制备了Au/AlN/Si金属-绝缘体-半导体(MIS)结构。研究了结构的电流传输机制、AlN/Si界面处的界面态密度值及分布情况。结果表明:AlN/Si异质结具有很好的整流特性,电流传输符合空间电荷限制传输机制,理想因子为2.88;结构的界面态密度约为1.1×10~(12) eV~(-1)·cm~(-2),主要分布在距离Si衬底价带顶0.26eV附近,由生长过程中引入的O杂质、N空位/N替代和Si原子代替N原子形成的Al-Si键组成。     

激光分子束外延法制备AlN/Si异质结的电学性质

采用激光分子束外延法在Si(111)衬底上制备出沿c轴取向的AlN薄膜，在此基础上制备了Au/AlN/Si 金属 绝缘体 半导体(MIS)结构。研究了结构的电流传输机制、AlN/Si界面处的界面态密度值及分布情况。结果表明：AlN/Si异质结具有很好的整流特性，电流传输符合空间电荷限制传输机制，理想因子为2.88；结构的界面态密度约为1.1×1012 eV-1·cm-2，主要分布在距离Si衬底价带顶0.26 eV附近，由生长过程中引入的O杂质、N空位/N替代和Si原子代替N原子形成的Al-Si键组成。     

SiGe/SiHBT异质界面与pn结界面的相对位移的影响

从模拟和实验两方面研究了SiGe/Si HBT发射结中pn结界面和SiGe/Si界面的相对位置对器件的电流增益和频率特性的影响.发现两界面偏离时器件性能会变差.尤其是当pn结位于SiGe/Si界面之前仅几十?就足以产生相当高的电子寄生势垒,严重恶化器件的性能.据此分析了基区B杂质的偏析和外扩对器件的影响以及SiGe/Si隔离层的作用.