为获得高增益的电子轰击型有源传感器（EBAPS），对EBAPS成像器件中电子倍增层的电荷收集效率的影响因素进行了研究。基于载流子输运理论，采用蒙特卡罗方法研究了钝化层种类、厚度、入射电子能量、P型基底厚度和掺杂浓度对二次电子分布及收集的影响。结果表明：为提高入射电子的入射深度进而提高电荷收集效率，宜采用密度小的SiO2作为钝化层；为了减少钝化层对倍增电子的复合进而提高电荷收集效率，宜降低钝化层厚度和提高入射电子能量；为了降低倍增电子扩散过程中载流子的复合进而提高电荷收集效率，宜降低P型基底的厚度和掺杂浓度。
材料 传感器 电子轰击有源像素传感器 均匀掺杂 电子倍增层 钝化层 电荷收集效率 中国激光
2023, 50(18): 1803001
1 西安交通大学, 电子物理与器件教育部重点实验室, 西安 710049
2 西安交通大学电子与信息学部, 宽禁带半导体与量子器件研究所, 西安 710049
金刚石具有宽带隙(5.47 eV)、高载流子迁移率(空穴3 800 cm2/(V·s)、电子4 500 cm2/(V·s))、高热导率(22 W·cm-1·K-1)、高临界击穿场强(>10 MV/cm), 以及最优的Baliga器件品质因子, 使得金刚石半导体器件在高温、高频、高功率, 以及抗辐照等极端条件下有良好的应用前景。随着单晶金刚石CVD生长技术和p型掺杂的突破, 以硼掺杂金刚石为主的肖特基二极管(SBD)的研究广泛展开。本文详细介绍了金刚石SBD的工作原理, 探讨了高掺杂p型厚膜、低掺杂漂移区p型薄膜的生长工艺, 研究了不同金属与金刚石形成欧姆接触、肖特基接触的条件, 分析了横向、垂直、准垂直器件结构的制备工艺, 以及不同结构对SBD正向、反向、击穿特性的影响, 阐述了场板、钝化层、边缘终端等器件结构对SBD内部电场的调制作用, 进而提升器件反向击穿电压, 最后总结了金刚石SBD的应用前景及面临的挑战。
金刚石 肖特基二极管 金属-半导体接触 场板 钝化层 边缘终端 diamond Schottky barrier diode metal-semiconductor contact field plate passivation layer edge terminal
上海大学物理系上海大学-索朗光伏材料与器件R&D联合实验室，上海 200444
采用湿法化学氧化和直流磁控溅射制备了超薄氧化硅（a-SiOx）和高电子浓度的氮化钛（TiN）复合薄膜，研究其对半导体-准绝缘体-半导体（SQIS）光伏器件中晶硅表面的钝化作用。实验结果表明：相对于铝背场电极，该光伏器件的光电转换效率相对提高了20.72%。结合少子寿命测量和AFORS-HET模拟软件分析，揭示了开路电压增加的原因。a-SiOx/TiN与n-Si有2.28 eV的价带偏移，可以减缓空穴在背部界面的复合，使复合速率降为原先的1/10，从而有效增加开路电压，达到提高异质结器件光电转换效率的目的，为SQIS光伏器件提供了一种工艺简单、制备成本低的背部钝化接触复合材料。
太阳能电池 钝化层 复合速率 异质结 空穴阻挡 超薄氧化硅/氮化钛 光学学报
2022, 42(13): 1331002
1 红外材料与器件重点实验室，中科院上海技术物理研究所，上海 200083
2 国科大杭州高等研究院，浙江 杭州 310024
对不同钝化层结构的分子束外延（MBE）生长的HgCdTe外延材料的Hg空位浓度控制进行研究。获得了更高Hg空位浓度调控范围的外延材料，为后续新型焦平面器件的研发提供基础。研究发现，在热退火过程中，HgCdTe外延材料的Hg空位浓度的变化随着钝化层结构的不同而发生改变。且这种改变是因为HgCdTe表层的钝化层的存在改变了原始热退火的平衡态过程。同时，通过二次离子质谱（SIMS）测试以及相应的理论拟合进行了验证。
碲镉汞 Hg空位 钝化层 热退火 HgCdTe Hg vacancy passivation layer thermal annealing
中国电子科技集团公司第二十六研究所, 重庆 400060
为了研究钝化层对声表面波(SAW)滤波器性能的影响, 以二氧化硅(SiO2)薄膜为钝化层, 对厚度为12~80 nm 的SiO2膜钝化层工艺数据进行分析。结果表明,当SiO2膜钝化层覆膜厚度大于25 nm时其膜层质量均匀性好,致密度高。同时SiO2膜钝化层厚度对膜层间的粘性、传播损耗、自身的质量负载及谐振峰处的频率均有影响, 且会引起过渡带宽发生变化。
表面波滤波器 钝化层 二氧化硅(SiO2)覆膜 过渡带宽 SAW filter passivation layer SiO2 film transition bandwidth
IGZO-TFT钝化层设计三元复合过孔结构, 出现了20%过孔相关不良。本文以CF4/O2为反应气体, 采用控制变量法, 从功率、气体成分和比例、压力等方面对氧化物TFT钝化层的电感耦合等离子体刻蚀机理进行研究。当钝化层为SiO2或SiNx单组分时, 氧气可以促进刻蚀反应; 随着CF4/O2比例增加, 刻蚀速率先增大后趋于稳定, 并且当CF4/O2=15/8时, 刻蚀速率和均一性达到最优; 与源功率相比, 提高偏压功率在提升刻蚀速率中起主导作用, 同时均一性控制在15%以内; 当压力在4 Pa以内时, 刻蚀速率随着压力的降低而增加。据此分析, 对复合结构SiNx/SiO2、SiO2/SiNx、SiNx/SiO2 /SiNx的刻蚀过程进行优化, 得到了形貌规整、无残留物的过孔, 过孔相关不良得到100%改善。
氧化物TFT 三元复合结构 钝化层 过孔刻蚀 IGZO-TFT ternary composites passivation hole etching
为了适应TFTLCD小型化与窄边框化以及在面板布线精细化的趋势，提高工艺设计富裕量以及增加面板的实际利用率，之前做过钝化层沉积工艺优化来减小液晶面板阵列工艺中连接像素电极与漏极的过孔尺寸的研究。本文在此基础上进行过孔刻蚀工艺的优化，从而最终达到进一步减小过孔尺寸实现TFTLCD小型化与窄边框化的趋势。通过设计实验考察了影响过孔大小刻蚀主要影响因素(功率、压强、气体比率、刻蚀速率选择比)。实验结果表明，在薄膜沉积优化的基础上可使过孔的尺寸再降低10%～20%。对其进行了良率检测与工艺稳定性评价，最终获得了过孔尺寸减小的方案，并成功导入到产品生产中，从而提高了产品品质。
钝化层 刻蚀 过孔 passivation layer etch via hole
1 厦门市三安光电科技有限公司，福建 厦门 361009
2 清华大学 电子工程系 集成光电子学国家重点实验室/清华信息科学与技术国家实验室(筹)，北京 100084
对比研究了SiO2、聚酰亚胺薄膜、SiNx/旋涂玻璃(SOG)复合材料等钝化材料对倒装焊深紫外LED器件抑制漏电流恶化、改善器件可靠性的作用。实际测试结果表明，未钝化和采用SiO2、聚酰亚胺、SiNx/SOG复合钝化膜后，倒装焊紫外LED短路漏电比例分别为100%、100%、55%和18%，采用聚酰亚胺和SiNx/SOG复合钝化膜的器件点亮1000h后光衰分别为67%和20%。分析表明，SiNx与SOG结合使用有效降低了表面电荷复合几率并改善了倒装焊短路问题; SOG还进一步降低了表面的粗糙度，改善了由于AlGaN外延表面上的深凹槽结构引起的器件漏电及倒装焊金属溢流的短路，从而大大提高了可靠性。
深紫外发光二极管 钝化层 漏电 短路 deep UV LED passivation layer SOG SOG leakage short circuit
1 中国科学院上海技术物理研究所 红外材料与器件重点实验室, 上海 200083
2 中国科学院研究生院, 北京 100039
前期研究采用高温热处理方法, 获得了抑制位错的最佳退火条件.通过比对实验, 发现不同衬底上HgCdTe表面的CdTe钝化层在热处理过程中对位错的抑制作用各有不同.结合晶格失配应力和热应力对不同异质结构进行理论计算, 借助X射线摇摆曲线的倒易空间分析, 解释了CdTe钝化层对HgCdTe位错抑制的影响作用.
碲镉汞 碲化镉钝化层 热退火 位错 应力 HgCdTe CdTe passivation layer thermal annealing dislocation stress
