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Volume 22, Issue 2, Feb 2001

    CONTENTS

  • InGaAs/GaAs多量子阱SEED面阵结构特性与设计(英文)

    邓晖, 陈弘达, 梁琨, 杜云, 唐君, 黄永箴, 潘钟, 马晓宇, 吴荣汉, 王启明

    Chin. J. Semicond.  2001, 22(2): 113

    Abstract PDF

    讨论了谐振腔中的 DBR对 In Ga As/ Ga As多量子阱 SEED面阵光反射特性的影响 .采用 In Ga As/ Ga As作为多量子阱 SEED器件的有源区 ,从而获得了 980 nm工作波长 .设计和分析了 In Ga As/ Ga As多量子阱 SEED中的一种用于倒装焊的新型谐振腔结构 .多量子阱材料是用 MOCVD系统生长 ,利用微区光反射谱、PL 谱以及 X射线双晶衍射对多量子阱材料进行了测量和分析 ,测量结果表明多量子阱材料具有良好的质量 ,证明了器件结构的设计和分析是准确的

  • 等边三角形、正方形和平行四边形微光学谐振腔品质因子的比较(英文)

    黄永箴, 国伟华

    Chin. J. Semicond.  2001, 22(2): 117

    Abstract PDF

    采用时域有限差分和 Padé近似计算了等边三角形、正方形和平行四边形微谐振腔的模式频率和品质因子 .数值结果表明等边三角形谐振腔中的谐振模式具有较高的品质因子 ,这主要是由于等边三角形谐振腔中的模式在横向上得到了完全的限制 ,而在其它两种谐振腔中 ,模式在横向上只是得到部分限制 .对于边长为 4μm,折射率为 3.2的等边三角形谐振腔 ,发现在 1.5 5 μm波长处的模式品质因子可达 5 .5e3.

  • 抑制 SOIp- MOSFET中短沟道效应的 GeSi源 /漏结构(英文)

    黄如, 卜伟海, 王阳元

    Chin. J. Semicond.  2001, 22(2): 121

    Abstract PDF

    提出在 SOI p- MOSFET中采用 Ge Si源 /漏结构 ,以抑制短沟道效应 .研究了在源、漏或源与漏同时采用 Ge Si材料对阈值电压漂移、漏致势垒降低 (DIBL)效应的影响 ,并讨论了 Ge含量及硅膜厚度变化对短沟道效应及相关器件性能的影响 .研究表明 Ge含量应在提高器件驱动电流及改善短沟道效应之间进行折中选择 .对得到的结果文中给出了相应的物理解释 .随着器件尺寸的不断缩小 ,Ge Si源 /漏结构不失为 p沟 MOS器件的一种良好选择

  • GSGSMBE生长 1.84μm波长 InGaAs/InGaAsP应变量子阱激光器(英文)

    柏劲松, 方祖捷, 张云妹, 陈高庭, 李爱珍, 陈建新

    Chin. J. Semicond.  2001, 22(2): 126

    Abstract PDF

    报道了 GSMBE方法生长波长 1.84μm的 In Ga As/ In Ga As P/ In P应变量子阱激光器 . 40 μm条宽、 80 0 μm腔长的平面电极条形结构器件 ,室温下以脉冲方式激射 ,2 0℃下阈值电流密度为 3.8k A/ cm2 ,外微分量子效率为9.3%

  • 用新型可交联极化聚合物材料制备的脊波导有机电光调制器(英文)

    杨晓红, 杜云, 殷爱民, 石志文, 吴荣汉

    Chin. J. Semicond.  2001, 22(2): 130

    Abstract PDF

    制备了一种全部以聚合物为波导材料的电光调制器 ,其中芯层为新型可交联极化聚胺脂电光功能材料 .旋涂制备波导薄膜、电晕极化产生非线性、光刻和氧反应离子刻蚀完成脊波导为主要的工艺步骤。 1.3μm光源光纤耦合输入脊波导调制器 ,得到很好的输出端单模近场图及清晰的低频调制信号

  • 高性能70nm CMOS器件(英文)

    徐秋霞, 钱鹤, 殷华湘, 贾林, 季红浩, 陈宝钦, 朱亚江, 刘明

    Chin. J. Semicond.  2001, 22(2): 134

    Abstract PDF

    首次在国内成功地制作了栅长为 70 nm的高性能 CMOS器件 .为了抑制 70 nm器件的短沟道效应同时提高它的驱动能力 ,采用了一些新的关键工艺技术 ,包括 3nm的氮化栅氧化介质 ,多晶硅双栅电极 ,采用重离子注入的超陡倒掺杂沟道剖面 ,锗预无定形注入加低能注入形成的超浅源漏延伸区 ,以及锗预无定形注入加特殊清洗处理制备薄的、低阻自对准硅化物等 . CMOS器件的最短的栅长 (即多晶硅栅条宽度 )只有 70 nm,其 NMOS的阈值电压、跨导和关态电流分别为 0 .2 8V、 490 m S/m和 0 .0 8n A/μm ;而 PMOS阈值电压、跨导和关态电流分别为- 0 .3V、 34 0 m S/m m和

  • 直接键合硅片界面键合能的理论分析

    韩伟华, 余金中, 王启明

    Chin. J. Semicond.  2001, 22(2): 140

    Abstract PDF

    直接键合硅片界面的键合能依赖于界面成键的密度 ,是退火温度和时间的函数 ,界面反应激活能决定着成键的行为 .硅片键合能随退火温度分两步增加 ,这种现象被归因于界面反应存在两种不同的激活能 .将硅本征氧化层与硅热氧化层两种键合界面在退火过程中的行为进行了理论分析与比较 .硅本征氧化层的键合能随温度的增加要比热氧化层界面的大 .键合能的饱和时间与激活能密切相关

  • 分子束外延生长Al掺杂n型ZnS_(1-x)Tex的类DX中心

    卢励吾, 张砚华, K K Mak, Z H Ma, J Wang, I K Sou, Wei kun Ge

    Chin. J. Semicond.  2001, 22(2): 145

    Abstract PDF

    应用光致发光 (PL )、电容 -电压 (C- V)、深能级瞬态谱 (DL TS)和光电导 (PC)技术系统研究 Al掺杂 Zn S1 - xTex 中与 Al有关的类 DX中心 .实验结果表明 ,Zn S1 - x Tex 中存在与 - 族半导体 DX中心相类似的性质 .获得与 Al有关的类 DX中心光离化能 Ei (~ 1.0 e V和 2 .0 e V)和发射势垒 Ee (0 .2 1e V和 0 .39e V) ,这表明 Zn S1 - x Tex大晶格弛豫的出现是由类 DX中心引起

  • 聚焦离子束刻蚀性能的研究

    谢进, 江素华, 王家楫, 唐雷钧, 宗祥福

    Chin. J. Semicond.  2001, 22(2): 151

    Abstract PDF

    对聚焦离子束 (FIB)的基本刻蚀性能进行了实验和研究 .通过扫描电镜对 FIB刻蚀坑的观测 ,给出了在不同材料上 (硅、铝和二氧化硅 ) FIB的刻蚀速率及刻蚀坑的形貌同离子束流大小的关系 .由于不同材料的原子结合能、原子量及晶体结构等因素对离子束溅射产额的影响 ,从而影响着离子束的刻蚀速率 ;随着离子束流的增大 ,刻蚀速率并非线性增加 ,且刻蚀坑的形貌越来越不均匀 ,对此也作了系统的分析和探讨

  • 薄栅氧化层相关击穿电荷

    刘红侠, 郝跃

    Chin. J. Semicond.  2001, 22(2): 156

    Abstract PDF

    栅氧化层厚度的减薄要求深入研究薄栅介质的击穿和退化之间的关系 .利用衬底热空穴注入技术分别控制注入到薄栅氧化层中的热电子和空穴量 ,对相关击穿电荷进行了测试和研究 .结果表明薄栅氧化层击穿的限制因素依赖于注入热电子量和空穴量的平衡 .提出薄栅氧化层的击穿是在注入的热电子和空穴的共同作用下发生的新观点 .建立了 Si O2 介质击穿的物理模型并给出了理论分析

  • 在SiO_2中掺Al对Au/纳米(SiO_2/Si/SiO_2)/p-Si结构电致发光的影响

    王孙涛, 陈源, 张伯蕊, 乔永萍, 秦国刚, 马振昌, 宗婉华

    Chin. J. Semicond.  2001, 22(2): 161

    Abstract PDF

    利用射频磁控溅射方法 ,制成纳米 Si O2 层厚度一定而纳米 Si层厚度不同的纳米 (Si O2 / Si/ Si O2 ) / p- Si结构和纳米 (Si O2 ∶ Al/ Si/ Si O2 ∶ Al) / p- Si结构 ,用磁控溅射制备纳米 Si O2 ∶ Al时所用的 Si O2 / Al复合靶中的 Al的面积百分比为 1% .上述两种结构中 Si层厚度均为 1— 3nm ,间隔为 0 .2 nm .为了对比研究 ,还制备了 Si层厚度为零的样品 .这两种结构在 90 0℃氮气下退火 30 m in,正面蒸半透明 Au膜 ,背面蒸 Al作欧姆接触后 ,都在正向偏置下观察到电致发光 (EL ) .在一定的正向偏置下 ,EL强度和峰位以及电流都随 Si层厚度的增加而

  • MOCVD生长的InGaN合金的性质

    闫华, 卢励吾, 王占国

    Chin. J. Semicond.  2001, 22(2): 166

    Abstract PDF

    对使用 MOCVD方法在蓝宝石衬底上生长的典型 In Ga N样品进行了光致发光 (PL)、霍耳 (Hall)及扫描电镜 (SEM)测量 .结果表明 :适当的生长温度 (75 0℃ )提高了样品中 In的含量和 PL 强度。当 / 族比率大约 5 0 0 0时 ,75 0℃生长的样品背景载流子浓度约为 2 .2 1× 10 1 8cm- 3,In含量约为 11.5 4% .其室温 394nm的带边峰 ,半高宽约为 116 me V,束缚能约为 32 .4m e V,可能与束缚激子发光相关 .该样品禁带宽度随温度变化的温度系数 α (d E/ d T)约为 0 .5 6× 10 - 3e V/ K.较高温度 (80 0℃和 90 0℃ )生长的样品 In含量较低 ,PL 强度较弱 ,且在样

  • ZnTeCu薄膜的制备及其性能

    郑家贵, 张静全, 蔡伟, 黎兵, 蔡亚平, 冯良桓

    Chin. J. Semicond.  2001, 22(2): 171

    Abstract PDF

    用共蒸发法在室温下沉积了 Zn Te∶ Cu多晶薄膜 .刚沉积的不掺 Cu的薄膜呈立方相 ,适度掺 Cu时为立方相和六方相的混合相 .随着 Cu含量的增加 ,六方相增加 ,光能隙减小 .根据暗电导温度关系 ,结合 XRD和 DSC的结果 ,认为在 110℃、170℃开始出现类 Cu Te、类 Cu2 Te相以及 Cu0、Cu+离解的结果导致电导温度关系异常 ,应用这种薄膜作为背接触层获得了转换效率为 11.6 % ,面积为 0 .5 2 cm2 的 Cd S/Cd Te/Zn Te∶ Cu太阳电池

  • Cd_(1-x)Zn_xTe晶片中Zn组分的室温显微光致发光平面扫描表征

    李志锋, 陆卫, 蔡炜颖, 黄根生, 杨建荣, 何力, 沈学础

    Chin. J. Semicond.  2001, 22(2): 177

    Abstract PDF

    用显微光致发光 (μ- PL)平面扫描的方法对 Cd Zn Te(CZT)晶片进行了研究 .分别在 19μm× 16 μm的缺陷区域进行微米尺度和 7.9mm× 6 .0 mm的大面积范围内进行毫米尺度的逐点 PL 测量 .对测得每一点的 PL 谱进行了拟合 ,得到测量点的禁带宽度等参数 ,其平面分布对应于 CZT中 Zn的组分分布 .统计的结果给出禁带宽度的不均匀性 .对样品进行溴抛光后重复类似的测量 ,结果表明禁带宽度的均匀性大为改善 ,接近了材料组分的真实分布

  • 利用高频PlasmaCVD在蓝宝石衬底上生长立方GaN缓冲层及其光学性

    修向前, 野崎真次, 岛袋淳一, 池上隆兴, 王大志, 汤洪高

    Chin. J. Semicond.  2001, 22(2): 182

    Abstract PDF

    研究了采用高频 Plasma CVD技术在较低温度下 (30 0— 40 0℃ )生长以 Ga N为基的 - 族氮化物的可行性 ,在蓝宝石衬底上生长了 Ga N缓冲层 .热处理后的光致发光谱和 X光衍射表明 ,生长的 Ga N缓冲层为立方相 ,带边峰位于 3.15 e V.在作者实验的范围内 ,最优化的 TMGa流量为 0 .0 8sccm (TMAm=10 sccm时 ) ,XPS分析结果表明此时的 Ga/ N比为 1.0 3.这是第一次在高 / 比下得到立方 Ga N.相同条件下石英玻璃衬底上得到的立方 Ga N薄膜 ,黄光峰很弱 ,晶体质量较好

  • 溅射参数对Ge_2Sb_2Te_5薄膜光学常数的影响

    谢泉, 侯立松, 阮昊, 干福熹, 李晶

    Chin. J. Semicond.  2001, 22(2): 187

    Abstract PDF

    研究了溅射参数对 Ge2 Sb2 Te5 薄膜的光学常数随波长变化关系的影响 ,结果表明 :(1)当溅射功率一定时 ,随溅射氩气气压的增加 Ge2 Sb2 Te5 薄膜的折射率先增大后减小 ,而消光系数先减小后增大 .(2 )当溅射氩气气压一定时 ,对于非晶态薄膜样品 ,在 5 0 0 nm波长以下 ,折射率随溅射功率的增加先增加后减小 ,消光系数则逐渐减小 ;在 5 0 0 nm以上 ,折射率随溅射功率的增加逐渐减少 ,消光系数先减小后增加 .对于晶态薄膜样品 ,在整个波长范围折射率随溅射功率的增加先减小后增加 ,消光系数则逐渐减少 .(3)薄膜样品的光学常数都随波长的变化而变化 ,在长波

  • 电化学沉积非晶NiO_xH_y膜的电致变色特性及其机理

    冯博学, 谢亮, 蔡兴民, 蒋生蕊, 甘润今

    Chin. J. Semicond.  2001, 22(2): 193

    Abstract PDF

    研究了用电化学方法在 Sn O2 基底上沉积的 Ni Ox Hy 膜电致变色特性 ,该膜是一种富氧结构 ,具有优良的变色特性 ,其透射式光密度ΔOD在可见光区可达 1以上 .Ni Ox Hy 膜在 KOH电解液中的电致变色行为是由质子的注入或萃取所决定 .H+注入并占据 Ni空位 ,会使一部分 Ni3+转化为 Ni2 + ,Ni3+的减少将导致光透性增强 ,这是因为Ni的 d电子能级在 Ni O6 八面体晶场中被分裂为 t2 g和 eg 能级 .H+的注入使 Ni3+的 t2 g能级被电子填满 ,变为 Ni2 + ,导致光学透明 .反之 ,H+ 的萃取使 t2 g能级出现空穴 ,即形成 Ni3+ ,导致光吸收

  • 真空蒸镀双层有机电致发光器件及其稳定性

    赵俊卿, 解士杰, 韩圣浩, 杨志伟, 叶丽娜, 杨田林

    Chin. J. Semicond.  2001, 22(2): 198

    Abstract PDF

    以 8 -羟基喹啉铝 (Alq3)为发光层 ,成功地制备成 ITO(铟锡氧化物 ) / TPD(2 -甲基 - 4-苯基联苯二胺 ) / Alq3/ Al结构的双层有机发光器件 .与 ITO/ Alq3/ Al结构器件相比 ,其亮度和稳定性明显增加 ,阈值电压有所增大 .通过一定电压下工作电流随时间的变化测定了器件的稳定性 ,并对影响器件稳定性的因素作了分析

  • Au/PZT/BIT/p-Si结构铁电存储二极管I-V特性

    于军, 王华, 2 董晓敏, 周文利, 王耘波, 郑远开, 赵建洪

    Chin. J. Semicond.  2001, 22(2): 203

    Abstract PDF

    采用脉冲激光沉积方法 (PL D)制备了 Au/ PZT/ BIT/ p- Si多层结构铁电存储二极管 .对铁电存储二极管的P- E电滞回线、I- V特性曲线分别进行了测试与分析 ,并对其导电行为及基于 I- V特性回滞现象的存储机理进行了讨论 .实验表明 ,所制备的多层铁电薄膜具有较高的剩余极化 (2 7μC/ cm2 )和较低的矫顽场 (4 8k V/ cm ) ,BIT铁电层有助于缓解 PZT与 Si衬底之间的界面反应和互扩散 ,减少界面态 ,与 Au/ PZT/ p- Si结构相比 ,漏电流密度降低近两个数量级 ,I- V特性曲线回滞窗口明显增大

  • 一种新的求解ULSI双介质互连电容的模拟电荷法

    朱兆旻, 肖夏, 阮刚, 宋任儒, 刘勇

    Chin. J. Semicond.  2001, 22(2): 208

    Abstract PDF

    论述了一种模拟电荷法与镜像格林函数法相结合 ,对模拟电荷用 DFP法进行最优设置的提取双介质 UL SI互连电容参数的基本算法 ,并与其它互连电容模拟软件模拟的结果进行了比较 ,相对偏差小于 10 % ,表明这种新的模拟电荷法是有效的和可行的

  • 一类时序逻辑电路的逻辑参数提取激励波形自动生成

    陈水珑, 贺祥庆

    Chin. J. Semicond.  2001, 22(2): 214

    Abstract PDF

    提出了对具有反馈信息的时序逻辑电路进行逻辑参数提取时用于 SPICE模拟的激励波形自动生成方法 ,该方法能根据用户指定的要提取的时延参数要求 ,很快产生这种时序逻辑电路的模拟激励波形 ,从而可以加快逻辑参数的提取过程 ,保证参数提取激励波形的正确性 .该方法的实现 ,可以使逻辑参数的提取完全自动化 ,缩短了逻辑参数库的建立时间 ,具有较高的适用价值

  • 风冷热电空调器的研制

    张华俊, 董晓俊, 陶文铨, 冯倩莹, 邹挺

    Chin. J. Semicond.  2001, 22(2): 220

    Abstract PDF

    建立了风冷热电空调器数值模拟模型 ,对空调器进行了模拟计算 .在对风冷热电空调器研制的基础上 ,进行了最佳隔热层厚度、不同结构形式、变工况、变风量和复现性实验 ,验证了仿真程序的可靠性 ,并应用模拟程序对热电材料的优值系数和空调器冷、热端的传热系数进行了分析

  • 蓝光聚合物单层薄膜发光器件的退化机理

    闫金良, 朱长纯

    Chin. J. Semicond.  2001, 22(2): 224

    Abstract PDF

    聚合物电致发光器件以其独有的优点在显示方面显现了光明的前景 .聚合物电致发光器件的稳定性是器件实用化过程中所面临的一个重要的技术难题 .合成了单层薄膜电致发光器件 ITO/ P1 0 / A1.研究了聚合物材料本身的退化 ,聚合物与金属电极之间界面的结构变化和电极对聚合物器件性能的影响 .发现空气中的氧和热效应是引起聚合物膜不稳定的主要原因 ,ITO膜释放的氧破坏聚合物的发光层 ,器件工作时聚合物 /金属界面形成的气泡导致器件电致发光区暗斑的出现

  • 利用FN电流估计薄栅MOS结构栅氧化层的势垒转变区的宽度

    毛凌锋, 谭长华, 许铭真

    Chin. J. Semicond.  2001, 22(2): 228

    Abstract PDF

    通过数值求解整个势垒的薛定谔方程 ,发现 FN电流公式中的 B因子强烈依赖势垒的转变区的宽度 ,而 C因子则弱依赖于势垒的转变区的宽度 .给出了一种利用 WKB近似所得的处理电子隧穿存在转变区势垒的过程 ,并得到一个 FN电流的分析表达式 .它可用来估计薄栅 MOS结构的栅氧化层的势垒转变区的宽度 .在转变区的宽度小于 1nm时 ,它与数值求解薛定谔方程的结果吻合得很好 ,表明该方法可以用来估计势垒转变区的宽度 .实验的结果表明 B因子随温度有较大的变化 ,这个结果验证了该方法的部分预测结果

  • 槽栅NMOSFET结构与性能仿真

    任红霞, 郝跃, 许冬岗

    Chin. J. Semicond.  2001, 22(2): 234

    Abstract PDF

    基于流体动力学能量输运模型 ,利用二维器件模拟器 MEDICI对深亚微米槽栅 NMOSFET器件的结构参数 ,如结深、凹槽拐角及沟道长度等对器件性能的影响进行了仿真研究 ,并与相应的常规平面器件特性进行了对比 .研究表明在深亚微米范围内 ,槽栅器件能够很好地抑制短沟道效应和热载流子效应 ,但电流驱动能力较平面器件小 ,且器件性能受凹槽拐角和沟道长度的影响较显著

  • 带有发射极边减薄结构的异质结双极晶体管直流电流增益的计算

    刘晓伟, 张荣, 吴德馨

    Chin. J. Semicond.  2001, 22(2): 241

    Abstract PDF

    了计算带有发射极边减薄结构的异质结双极晶体管 (EET- HBT:Emitter Edge Thinning- HeterojunctionBipolar Transistor)的电流增益 ,提出了发射极边偏移电压的概念 .在将它引入 Gum mel- Poon模型后 ,对不同结构的 EET- HBT的直流电流增益进行了计算 ,并将计算结果与已发表的实验数据作了比较 .计算表明 ,修正后的Gum mel- Poon模型能够较好的反映出采用 EET结构后对增益的改善作用 ,钝化边长度越长、器件发射结的面积越小 (周长 /面积比越大 ) ,钝化的效果越好 .计算结果显示采取薄发射区设计也能起到与 EET结构同样的钝化效果 .计算结果可以为高性

  • 高功率密度自对准结构AlGaAs/GaAs异质结双极晶体管

    严北平, 张鹤鸣, 戴显英

    Chin. J. Semicond.  2001, 22(2): 247

    Abstract PDF

    利用各向异性的湿法刻蚀和侧墙隔离技术实现了发射极金属和基极金属的自对准 ,采用该自对准技术成功地研制出了自对准结构的 Al Ga As/ Ga As异质结双极晶体管 ,器件直流电流增益大于 2 0 ,电流增益截止频率 f T 大于30 GHz,最高振荡频率 fmax大于 5 0 GHz,连续波功率测量表明 :在 1d B增益压缩时 ,单指 HBT可以提供 10 0 m W输出功率 ,对应的功率密度为 6 .6 7W/ m m,功率饱和时最大输出功率 112 m W,对应功率密度为 7.48W/ m m,功率附加效率为 6 7%

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