四川大学物理科学与技术学院 微电子技术四川省重点实验室,成都 610064
本文为改善反向外延生长3C-SiC薄膜中残余应力的工艺优化方法,采用LPCVD技术,将甲烷和氢气按1∶10比例混合后与n-Si(111)衬底反应,制备3C-SiC薄膜。通过X射线衍射分析仪、激光拉曼光谱仪和场发射扫描电子显微镜进行测试和分析。在该方法中,反应恒温1200℃为最优温度,反应温度过高或过低都不利于3C-SiC薄膜生长; 在反应温度为1200℃时,为增加薄膜厚度而单纯增加反应时长,缺陷浓度也会相应地增加,从而薄膜结晶质量相应降低; 但在1250℃反应温度时,增加反应时长不仅会增加薄膜的厚度,而且也会缓减薄膜中残余应力,同时改善薄膜的结晶质量。另外研究结果还表明: 1250℃时经过一个恒温的等时退火工艺后,再降温的方式可进一步降低薄膜中本征残余应力,从而改善薄膜的结晶质量和晶格失配。
立方碳化硅 异质外延 晶格失配 工艺优化 残余应力 cubic silicon carbide hetero-epitaxy lattice mismatch process optimization
1 四川大学 物理科学与技术学院,成都610064
2 微电子技术四川省重点实验室,成都610064
本文采用Silvaco TCAD软件对GaN基InGaN/GaN量子阱蓝光发光二极管(LED)的光谱特性进行了仿真研究。研究结果表明:光谱会随着注入电压的增加而产生蓝移现象,并出现0.365 μm处的紫外光发光峰;发光效率在正向电流较小时增长很快,随着正向电流进一步增加而逐渐趋于饱和;随着量子阱中In组分和量子阱阱层厚度的增加,发光光谱出现红移现象,并且发光效率下降。仿真结果对GaN基InGaN/GaN量子阱结构蓝光LED的设计和优化提供一定的依据。
GaN基蓝光LED InGaN/GaN量子阱 In组分 阱层厚度 blue GaN-based LED InGaN/GaN quantum well In fraction well width silvaco TCAD Silvaco TCAD
四川大学 物理科学与技术学院, 微电子技术重点实验室,成都 610064
本文探索在SOI基片上通过顶层Si直接与碳源反应,反向外延生长3C-SiC薄膜的工艺条件和技术。采用LPCVD技术,以CH4和H2混合气体为反应源,在SOI衬底上生长3C-SiC薄膜。采用X射线衍射分析仪、场发射扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱来研究样品的结构和性质; 并研究反应前、后样品电压-电容特性的变化。研究结果表明,通过反向外延的方法,能够在SOI基片反向外延生长得到3C-SiC薄膜,但目前的工艺条件有待进一步的改善。
立方碳化硅 碳化 反向外延 cubic silicon carbide silicon-on-insulator SOI SiCOI SiC-on-insulator carbonization reverse-epitaxial growth process
四川大学物理科学与技术学院 微电子技术四川省重点实验室
本文采用低压化学气相淀积(LPCVD)技术,以甲烷CH4作为反应碳气体源,氢气H2作为稀释气体,将两者混合后,在n型Si(111)衬底上反向外延生长n型3C-SiC薄膜.采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(RAM)及扫描电子显微镜(SEM)对生长的3C-SiC薄膜进行测试和分析.对比在相同的反应温度下,不同的热处理方式对生长的3C-SiC薄膜质量的影响,进一步探讨SiC薄膜反向外延生长工艺的改进方法.结果表明,较慢的降温速率能够生长出质量较高的3C-SiC薄膜.
立方碳化硅 低压化学气相沉积 硅衬底 反向外延 cubic silicon carbine low pressure chemical vapor deposition silicon substrate reverse-epitaxial growth
1 四川大学材料科学与工程学院
2 四川大学物理科学与技术学院微电子科学与技术四川省重点实验室， 成都 610064
3 四川大学重庆光电技术研究所， 重庆 400060
利用电化学阳极氧化法，通过控制电流密度和电解液的成分，在p型(100)硅衬底上制备了大孔的多孔硅结构，利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和紫外荧光光度计研究了不同条件下制备的多孔硅样品的行貌特征、结构和发光性能。在此基础上进一步考察了对多孔硅样品进行氢氟酸浸泡刻蚀和阴极氢饱和处理对其发光性能的影响。讨论了后处理对多孔硅发光性能影响的机理。
多孔硅 电化学阳极氧化 氢饱和处理 光致发光 porous silicon electrochemical anodization hydrogen saturation photoluminescence
1 四川大学物理科学与技术学院微电子学系 微电子技术四川省重点实验室, 成都 610064
2 四川大学材料科学与技术学院, 成都 610064
本文采用LPCVD技术在高温条件下, 利用甲烷和氢气混合气体作为碳源, 在n-Si(111)衬底上制备3C-SiC薄膜。通过XRD、XPS、SEM、FT-IR和PL研究发现: 温度对3C-SiC薄膜的形貌和晶体质量有较大的影响, 并且生长温度对3C-SiC薄膜的780 cm-1左右的FT-IR反射峰强度影响非常大; 在室温测试条件下, 3C-SiC薄膜有较强的蓝光波段的荧光峰。
立方碳化硅 薄膜 光学性质 晶格失配 热膨胀系数 cubic silicon carbide thin film optic characterization lattice mismatch thermal expansion coefficient
1 四川大学物理科学与技术学院微电子实验室, 成都 610064
2 四川大学分析测试中心, 成都 610064
3 四川大学材料科学与技术学院, 成都 610064
采用LPCVD技术, 以CH4和H2混合气体为反应源气, 在n-Si（111）衬底上生长3C-SiC晶体薄膜。H2在反应过程中作为稀释气体和运输气体, CH4作为碳源, 硅源有衬底硅来提供。利用X射线衍射分析仪、场发射扫描电子显微镜、激光拉曼光谱和傅里叶变换红外光谱分别研究3C-SiC薄膜的晶相结构、表面形貌及其光谱性质。结果表明此生长方法可以成功的成长出3C-SiC薄膜。
立方碳化硅 拉曼散射光谱 傅里叶变换红外光谱 剩余射线带 cubic silicon carbide Raman scattering spectra fourier transform infrared reststrahlen band
1 四川大学物理科学与技术学院微电子学系,成都,610064
2 微电子技术四川省重点实验室,成都,610064
C原子的存在,不仅影响SiC热氧化SiO2层与SiC间的界面态,也直接影响SiO2层的结构和致密性.本文用红外光谱对SiC和Si热氧化生长SiO2层进行了研究,分析和讨论SiO2/SiC和SiO2/Si的红外反射光谱特征峰,以及不同的热氧化条件和退火过程对这些谱峰的影响,对SiC热氧化SiO2层质量的光谱学表征进行了初步探讨.
热氧化SiO2 特征红外反射光谱 6H-SiC
1 四川大学,微电子技术四川省重点实验室,四川,成都,610064
2 四川大学,材料科学系,四川,成都,610064
3 四川大学,分析测试中心,四川,成都,610064
本文采用无催化剂直接蒸发高纯Zn粉,在800℃氧气氛条件下,在Si(111)衬底上生长得到以四角状为主的纳米ZnO(T-ZnO).T-ZnO纳米线每个角约互成110°,长度约为1.5μm,直径100nm左右;Raman分析表明E2(H)普遍存在于各形态的ZnO;光致发光光谱表明,T-ZnO纳米线的光致发光除了与材料性质有关,还与杂质缺陷有关,蓝绿光带是ZnO的缺陷产生的.
纳米氧化锌 四角状 拉曼光谱 荧光光谱 缺陷
四川大学,物理科学与技术学院微电子学系,微电子技术四川省重点实验室,成都,610064
本文研究了n-GaN肖特基势垒二极管的高温电子辐照效应.实验结果显示,高温下进行电子辐照,界面处辐照诱生缺陷会同时产生和被退火恢复;器件的击穿电压和反向漏电流受辐照影响减弱,其电学阈值增加;由辐照效应导致的可见光响应的影响仍然存在.
GaN肖特基势垒二极管 高温 电子辐照
