厚表层Si柔性绝缘衬底上SiC薄膜的外延生长

利用LPCVD方法,在厚表层Si(SOL≈0.5μm)柔性绝缘衬底(SOI)(001)上外延生长出了可与硅衬底上外延晶体质量相比拟的SiC/SOI,表明SOI是一种很有潜力的柔性衬底. Raman 光谱结果表明SiC/SOI外延层比SiC/Si外延层有更大的残存应力,对此从理论上进行了解释.利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)和喇曼散射光谱(RAM)技术研究了外延材料的晶体结构、界面性质和应变情况.

溶胶-凝胶法制备ZnO纳米薄膜的工艺和应用

ZnO是一种重要的功能材料和新型的n一Ⅵ族宽禁带半导体材料。采用溶胶一凝胶(sol-gel)工艺在si(100)、si(111)和c面蓝宝石衬底上成功制备出高质量的ZnO纳米薄膜，并用XRD、SEM、AFM等方法研究了薄膜的特性。首次以制备的ZnO纳米薄膜为缓冲层，在n型si(1()o)衬底上采用低压化学气相沉积(LPCVD)工艺外延生长了SiC薄膜，得到了低载流子浓度、高电子迁移率和高空穴迁移率的两种SiC薄膜样品，分析了该薄膜的性能。

新型硅基双异质外延SOI材料Si/γ-Al_2O_3/Si制备

异质外延法是目前制备新型SOI材料的技术途径之一。采用低压化学气相沉积技术(LPCVD)在硅衬底上先外延r-A1-2O-3绝缘单晶薄膜，制备出硅衬底上外延氧化物外延结构r-Al-2O-3／Si(EOS)，然后采用类似SOS薄膜生长的常压CVD(APCVD)方法在EOS上外延硅单晶薄膜，形成新型硅基双异质SOl材料Si／r-Al-2O-3／Si。利用反射高能电子衍射(RHEED)、X射线衍射(XRD)、俄歇电子能谱(AES)及MOS电学测量等技术表征分析了Si(100)／r-Al-2O-3(100)／Si(100)SOI异质结构的晶体结构、组分和电学性能。测试结果表明，已成功实现了高质量的新型双异质外延SOI结构材料Si(100)／ r-Al-2O-3(100)／Si(100)，r-Al-2O-3与Si外延薄膜均为单晶，r-Al-2O-3薄膜具有良好绝缘性能，SOI结构界面清晰陡峭，该SOI材料可应用于CMOS电路的研制。

Si衬底上无坑洞3C-SiC的外延生长研究

在冷壁式不锈钢超高真空系统上，利用低压化学气相淀积（LPCVD）方法在直径为50 mm的单晶Si(100)和Si(111)晶向衬底上生长出了高取向无坑洞的晶态立方相碳化硅（3C-SiC）外延材料，利用反射高能电子衍射（RHEED）和扫描电镜（SEM）技术详细研究了Si衬底的碳化过程、碳化层的表面形貌及缺陷结构，获得了界面平整光滑、没有空洞形成的3C-SiC外延材料，并采用X- 射线衍射（XRD)、双晶X- 射线衍射（DXRD）和霍尔(Hall）测试等技术研究了外延材料的结构和电学特性。

Si(100)衬底上n-3C-SiC／p-Si异质结构研究

利用LPCVD方法在Si(100)衬底上获得了3C-SiC外延膜，扫描电子显微镜(SEM)研究表明3C-SiC／p—Si界面平整、光滑，无明显的坑洞形成。研究了以In和Al为接触电极的3C-SiC／p—Si异质结的I—V，C-V特性及I—V特性的温度依赖关系，比较了In电极的3C-SiC／p—Si异质结构和以SiGe作为缓冲层的3C-SiC／SiGe／p—Si异质结构的I—V特性，实验发现引入SiGe缓冲层后，器件的反向击穿电压由40V提高到70V以上。室温下A1电极3C-SiC／p—Si二极管的最大反向击穿电压接近100V，品质因子为1．95。

Heteroepitaxial Growth and Heterojunction Characteristics of Voids-Free n-3C-SiC on p-Si(100)

Highly oriented voids-free 3C-SiC heteroepitaxial layers are grown on φ50mm Si (100) substrates by low pressure chemical vapor deposition (LPCVD). The initial stage of carbonization and the surface morphology of carbonization layers of Si(100) are studied using reflection high energy electron diffraction (RHEED) and scanning electron microscopy (SEM). It is shown that the optimized carbonization temperature for the growth of voids-free 3S-SiC on Si (100) substrates is 1100 ℃. The electrical properties of SiC layers are characterized using Van der Pauw method. The I-V, C-V, and the temperature dependence of I-V characteristics in n-3C-SiC-p-Si heterojunctions with AuGeNi and Al electrical pads are investigated. It is shown that the maximum reverse breakdown voltage of the n-3C-SiC-p-Si heterojunction diodes reaches to 220V at room temperature. These results indicate that the SiC/Si heterojunction diode can be used to fabricate the wide bandgap emitter SiC/Si heterojunction bipolar transistors (HBT's).

Heteroepitaxial growth of novel SOI material Si/gamma-Al2O3/Si

In this paper, we report the fabrication of Si-based double hetero-epitaxial SOI materials Si/gamma-Al2O3/Si. First, single crystalline gamma-Al2O3 (100) insulator films were grown epitaxially on Si(100) by LPCVD, and then, Si(100) epitaxial films were grown on gamma-Al2O3 (100)/Si(100) epi-substrates using a CVD method similar to silicon on sapphire (SOS) epitaxial growth. The Si/gamma-Al2O3 (100)/Si(100) SOI materials are characterized in detail by RHEED, XRD and AES techniques. The results demonstrate that the device-quality novel SOI materials Si/gamma-Al2O3 (100)/Si(100) has been fabricated successfully and can be used for application of MOS device.