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Volume 6, Issue 4, Apr 1985

    CONTENTS

  • 半导体超晶格-绝缘介质-半导体超晶格夹层结构中的表面电子集体激发谱

    秦国毅

    Chin. J. Semicond.  1985, 6(4): 339

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    本文研究了两个半无限的第Ⅰ类或第Ⅱ类半导体超晶格之间,夹以一层绝缘介质所形成的S-I-S夹层结构中,绝缘介质表面的电子集体激发谱.结果表明,不论是第Ⅰ类的或是第Ⅱ类的S-I-S结构都在很大的范围内出现声频支型的表面电子集体激发模式,而这种模式原本是不能存在于半无限的第Ⅰ类超晶格表面的.这种可以形成并传播声频支型模式的波导似的结构,具有实际应用的前景.

  • 采用半导体器件的高压纳秒脉冲电路

    李锦林, 周旋, 鲍秉乾

    Chin. J. Semicond.  1985, 6(4): 350

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    本文介绍用于产生δ-函数、矩形和指数衰减形大幅度纳秒脉冲的各种实用电路.实验结果表明,仅用半导体器件也能产生高压纳秒脉冲.文中还指出了这些高压快速脉冲在诸如激光、高速摄影、大功率元器件瞬态响应测量等一些十分重要技术领域的应用.

  • 非晶态砷化镓薄膜的研制

    吴汝麟, 陈坤基, 杨左娅

    Chin. J. Semicond.  1985, 6(4): 355

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    本文报道了制备a-GaAs 薄膜材料的一种新方法——PECTD法(等离子体加强的化学输运法).测量结果表明适当地选择并控制生长条件,可获得表面光亮、组分近化学比且重复性较好的a-GaAs 薄膜.文中对PECTD法的生长机理作了初步的分析.

  • GaAs和Si的电子亲合势和功函数的比较研究

    邢益荣, W.Ranke

    Chin. J. Semicond.  1985, 6(4): 362

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    利用 He灯光源(21.2eV和 40.8 eV)和柏林 BESSY同步辐射光源(108.6eV),分别测量了GaAs和Si的(111)、(110)、(111)和(001)表面的包括芯态光电子峰(GaAs的Ga 3d和Si的2p)的光电子谱.这些表面是利用离子轰击加高温退火的方法,分别在以[110]晶向为轴的GaAs和Si单晶圆柱体上制备的.另外,还利用分子束外延方法在GaAs 圆柱面上制备其外延表面,这样得到的(111)和(001)面是富As的.根据光电子谱的低能(二次电子)阈值和芯态光电子峰的能量位置,确定各种表面的功函数φ和电子亲合势x. 结果表明,由于GaAs晶体的极性和表面成分的差异,它的x值随晶向的变化比Si的大.不同晶向Si的x值的微弱变化,可能是由于不同的表面原子再构产生不同的表面偶极子引起的.对于GaAs的不同晶面,φ和x的变化基本上是平行的,表明不同晶向表面能带的弯曲大致相同;对于Si,_▲~'φ的变化比x的变化明显,表明其表面能带的弯曲与晶向有关.

  • 双极型晶体管交流模型参数的优化提取

    夏武颖, 郑颖

    Chin. J. Semicond.  1985, 6(4): 369

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    双极型晶体管交流模型参数的优化提取包括势垒电容模型参数和正向渡越时间模型参数的优化提取.采用非线性函数最小二乘法拟合实验曲线对上述参数的提取是非常有效的.电容模型公式是由耗尽层近似理论推得的.用该电容模型公式拟合实验曲线,得到了最优的电容模型参数,计算曲线与实验曲线的误差约为1%.为了精确模拟正向渡越时间,根据实验结果对 SPICE 2G程序中的模型公式进行了修正,用修正后的模型公式拟合实验曲线,得到了最优的描述正向渡越时间的模型参数,计算曲线与实验曲线的误差为1.02%.

  • Si(100)面的红宝石激光辐照氧化问题

    许振嘉, 陈维德

    Chin. J. Semicond.  1985, 6(4): 379

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    利用溅射AES,Normaski显微术和IR吸收光谱研究了在空气中用调Q红宝石激光辐照的Si(100)面.脉冲能量密度为(0.8—2.5 J·cm~(-2)),脉冲宽度~30ns.实验结果表明,辐照后的硅表面没有形成>10A的SiO_2层,氧的沾污深度只有~50A.

  • LPE-GaAs中0.72eV电子陷阱与生长条件的关系

    杨锡权, 向贤碧, 吴让元

    Chin. J. Semicond.  1985, 6(4): 386

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    本文采用DLTS方法,研究LPE-GaAs层中深电子陷阱(Es-0.72eV)的成因.通过改变外延生长条件,发现该电子陷阱的浓度明显受生长温度、降温速率及掺杂情况的影响.该陷阱中心可能是一个点缺陷和氧、碳杂质形成的络合物.

  • 双层多晶硅电极间隙势垒的两维分析

    王守武, 何乃明, 夏永伟

    Chin. J. Semicond.  1985, 6(4): 393

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    通过解两维泊松方程,对有覆盖的双层多晶硅电极MOS结构进行了数值模拟.模拟结果表明,电极覆盖明显降低了双层多晶硅电极间隙的势垒高度.对P型硅衬底,双层多晶硅电极间隙处的势垒高度,随着栅电压的增加先增加,达到一个最大值,然后又下降,在高栅压下趋于一个稳定值.势全高度出现最大值的栅电压,就在相应的无电极间隙的MOS结构的阈电压附近.界面电荷的存在降低了势垒高度,当界面电荷密度大于 1×10~(11)/cm~2时,势垒不出现.这种结构的阈电压随电极间隙长度的增加而急剧增加.对间隙长度L_(GG)为0.3μm,栅氧化层厚度T_(ox)为1000A的结构,如果衬底掺杂浓度N_A为1×10~(15)/cm~3,势垒高度最大值为66meV,在高栅压下仅为30meV.它的阈电压比无电极间隙MOS结构高0.13V.

  • 离子注入型蓝光灵敏的光电探测器

    孙宝寅, 刘玉兰, 李文年, 江剑平, 王振明

    Chin. J. Semicond.  1985, 6(4): 406

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    报道了离子注入CW CO_2 激光退火硅光电二极管的结果.激光退火工艺与热退火工艺进行了比较,表明这种器件具有峰值响应波长短、蓝光灵敏度高等优点.在波长为4000A时量子效率达0.64.通过测量结深、杂质浓度分布及缺陷的观测,解释了CW CO_2激光退火工艺优于热退火工艺的原因.

  • 外延GaAs平面Hall器件

    郑一阳, 张进昌, 刘衍

    Chin. J. Semicond.  1985, 6(4): 413

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    本文讨论了用GaAs液相和汽相材料制备的Hall器件.在内阻为1kΩ时得到的灵敏度为30mV/mA·kG,温度系数为0.01%/℃,并可工作在-50-+250℃的温区.还讨论了掺Cr高阻衬底、外延层质量及制作工艺对器件质量的影响.

  • GD类多晶硅薄膜的电导特性

    何宇亮, 邵达, 马晓娟

    Chin. J. Semicond.  1985, 6(4): 420

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    文中提出,在GD法中用提高r.f射频功率的办法能淀积出含氢的类多晶硅薄膜.由于氢原子的作用,填充晶粒间界中大量的缺陷态,使晶间势垒降低从而使电导率升高了三个数量级.这种多晶硅薄膜对研制多晶硅器件是有利的.

  • 反应离子束刻蚀二氧化硅和硅研究

    傅新定, 陈国明, 任琮欣, 郑廷芳, 陈莉芝, 方红丽, 杨洁

    Chin. J. Semicond.  1985, 6(4): 423

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    应用CF_4、C_4F_8、CF_3I等反应气体SiO_2、单晶硅进行刻蚀研究.研究了刻蚀速率与离子能量、束流密度、入射角的关系、所得 SiO_2对单晶硅刻蚀选择比分别为 9:1(CF_4)、15:1(C_4F_8).刻蚀后,观察到表面有微量氟碳聚合物,但可用适当方法将氟碳沾污物予以消除.实验表明,C_4F_8反应气体是用于刻蚀SiO_2-Si 系统的较好气体,而CF_3I气体则否. 本文主要报道应用CF_4、C_4F_8在反应离子束刻蚀、镀膜装置(RIBC)中刻蚀SiO_2和Si的实验结果.

  • InP上等离子增强化学汽相淀积SiO_2膜及其MIS结构C-V特性研究

    江若琏, 徐俊明, 刘青淮, 王凯, 郑有炓

    Chin. J. Semicond.  1985, 6(4): 429

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    本文研究了利用正硅酸乙酯在InP上等离子增强化学汽相淀积SiO_2膜的方法.研究了InP表面处理对SiO_2-InP界面的影响.测量分析了SiO_2膜的性质,InP-MIS结构的C-V特性及其滞后、频散效应.结果指出,用这种方法可获得性能较好的SiO_2膜和SiO_2-InP界面.

  • 半绝缘砷化镓材料的铍离子注入

    周勉, 史常忻

    Chin. J. Semicond.  1985, 6(4): 433

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    本文研究了掺Cr半绝缘GaAs材料的Be离子注入.结果表明,在600—700℃下用无包封退火技术,可以得到高的激活率.近于理想的高斯分布和较高的迁移率.

  • 原子氢钝化硅中与铜有关的缺陷

    王忠安, 陈开茅, 秦国刚

    Chin. J. Semicond.  1985, 6(4): 437

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    研究结果表明在 300℃时用原子氢钝化与铜有关的缺陷(Er_1=Ev+0.222eV和 Er_2=Ev+ 0.411eV)效果明显,但在同样温度下用分子氢和真空热处理却无效.

  • 分段压缩平面共腔条形激光器的进展

    杜国同, 杨德林, 高鼎三

    Chin. J. Semicond.  1985, 6(4): 442

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    本文报道了分段压缩平面共腔条形激光器最近的进展.目前已制出腔长为135μm直流阈值30mA(27℃)的器件.并提出全腔等价方法分析模式特性改善的初步假设.

  • 掺杂超晶格——Si-nipi结构中的电子态

    王恩哥, 黄和鸾

    Chin. J. Semicond.  1985, 6(4): 446

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    本文在紧束缚近似的基础上,考虑了Ando处理二维多体问题时来用的Hohenberg-Kohn-Sham局域密度泛函理论,计算了一种具有锯齿形式的新型材料Si-nipi多层结构系统的电子基态和激发态.计算结果表明,在同样的掺杂浓度和外界激发下,Si-nipi材料比GaAs-nipi材料的有效能隙更窄,低亚导带间能量间隔随自由载流子浓度n~(2)变化的速率是GaAs-nipi 材料相应值的 1/2.当选择n_D=n_A=1.85 ×10~(19)cm~(-3),d=400A以及 d_n=d_p=40A时,可使有效能隙E_(?)~(eff,si)在0.1-0.2eV之间变化.从理论上证明了,Si掺杂超晶格可成为一种具有可变载流子浓度和可变能隙的新型人造材料.

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