AIN和SiOxNy薄膜与其GaAs衬底间界面应力的喇曼光谱研究

本文用喇曼放射方法研究了在ＧａＡｓ衬底上用Ｓ－枪磁控反应溅射的ＡＩＮ和ＰＥＣＶＤ淀积的ＳｉＯｘＮｙ薄膜界面应力，并研究了这两种薄膜在Ｎ２和Ａｒ气氛下的高温热处理对界面应力的影响。结果表明，与ＳｉＯｘＮｙ薄膜不同，在ＧａＡｓ衬底上制备的ＡＩＮ薄膜，其界面应力很不，而且经Ｎ２和Ａｒ气氛下的高温快速热退火，仍具有较好的稳定性，从而表明ＡＩＮ是ＧａＡｓ集成电路技术中一种较好的绝缘介质、钝化层和保护材料。     

选择离子注入集电极技术研究

为提高超高速双极晶体管的电流增益 ,降低大电流下基区扩展效应对器件的影响 ,将选择离子注入集电区技术 (SIC)应用于双层多晶硅发射极晶体管中。扩展电阻的测试结果显示出注入的 P离子基本上集中在集电区的位置 ,对发射区和基区未造成显著影响。电学特性测量结果表明 ,经过离子注入的多晶硅发射极晶体管的电流增益和最大电流增益对应的集电极电流明显高于未经离子注入的晶体管。因此 ,在双层多晶硅晶体管中采用 SIC技术 ,有效地降低了基区的扩展效应 ,提高了器件的电学特性。     

全离子注入自对准难熔金属氮化物复合栅GaAs MESFET技术研究

本文研究了先进的全离子注入自对准难熔金属氮化物复合栅ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ场效应晶体管的工艺技术．首次使用Ｍｏ／ＺｒＮ作为复合栅的材料，ＡＩＮ薄膜作为器件介质钝化层，制作出了可用于ＧａＡｓ超高速集成电路的场效应晶体管，晶体管的跨导为１６０ｍＳ／ｍｍ，其栅漏反向击穿电压大于５Ｖ．     

用于砷化镓器件的氮化铝薄膜特性

研究了S-枪磁控反应溅射制备的AlN薄膜的晶体结构、组分以及薄膜的电学特性。用Raman散射方法检测了AlN与GaAs。SiON与GaAs的界面应力,并用AES方法对比研究了AlN/GaAs,SiON/GaAs经800C快速热退火前后两种薄膜对GaAs的掩蔽作用。高温快速热退火后,SiON保护层对GaAs掩蔽失效、界画应力大;而AlN薄膜界面应力小,能有效地防止Ga,As的外扩散。表明AlN对GaAs集成电路技术是一种非常好的绝缘介质、钝化和保护材料。     

难熔金属氮化物栅的技术研究

本文采用衬底负偏压溅射方法对比研究了ZrN薄膜及其与GaAs的肖特基势垒特性,结果表明,该法不仅能降低ZrN薄膜电阻率,而且能增高GaAs肖特基势垒高度.文中还用不同剂量的氮离子对GaAs衬底进行注入实验,可以看出,氮注入明显地改善了Ti/n-GaAs肖特基势垒特性.     

PMMA的离子束曝光特性

用B~+、F~+离子束曝光PMMA,实验得到灵敏度为(1-8)×10~(12)离子/厘米~2,饱和曝光深度t由能量损失的深度分布范围决定,且t≌R_p+2△R_p,阈值能量8_m=(30-330)焦耳/厘米~3,并估算了本实验条件下离子束曝光PMMA的分辨率d～(25-100)纳米.XPS分析结果表明,在剂量D>1×10~(13)离子/厘米~2时,PMMA表层中含氧量才显著减少,由此推想在离子束曝光常用剂量范围内,PMMA发生降解反应时并不伴随含氧侧基的脱落.     

空心阴极离子淀积TiN薄膜特性研究

本文用空心阴极离子淀积系统,在氮和氩的混合气体中淀积了TiN薄膜.X射线衍射方法、俄歇电子谱(AES)和电学测量等方法用来研究分析了TiN薄膜的结构、组分和薄膜电阻率.该TiN薄膜有很低的电阻率,其电阻率约为25μΩcm.Al/TiN/Si金属化系统经550℃、30分钟热退火后,卢瑟富背散射(RBS)分析结果表明,没有发现互扩散现象,说明TiN在硅集成电路中是一种良好的扩散势垒材料.     

TiN/n-GaAs肖特基势垒特性

本文用俄歇能谱(AES)、电流-电压(I-V)和电容-电压(C-V)电学测量等方法,研究了反应溅射制备的TiN/n-GaAs肖特基势垒特性.经800℃高温热退火后,TiN/n-GaAs势垒具有良好的整流特性和高温稳定性,其势垒高度为0.80cV,理想因子n为1.07.同时还观察到许多有意义的结果:即随着退火温度的升高(从500℃到800℃),TiN/n-GaAs肖特基二极管的势垒高度增大,势垒电容减小和二极管反向击穿电压增大.我们认为这可能与溅射过程中GaAs衬底中掺氮有关,并用Shannon模型(即金属/P-GaAs/n-GaAs结构)解释了以上结果.研究结果表明,在自对准GaAs MESFET工艺中,TiN是一种很有希望的栅材料.