Si衬底

摘要： AlN epitaxial films were grown on Si(111)substrates by metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD).The surface morphology,crystalline quality,and interfacial property of as-grown AlN films have been investigated systematically, and the effect of hydrogen atmosphere on the properties of AlN films were studied in detail.The results reveal that the root-mean-square (RMS)roughness of ~110 nm-thick AlN films is greatly reduced from 4.0 nm to 2.1 nm,and the full-width at half-maximum (FWHM)value of X-ray rocking curve of AlN (10-12 )is dramatically decreased from 1.1 °to 0.9 °by introducing a certain amount of hydrogen when compared with that grown without hydrogen.%采用金属有机化合物气相沉积法(MOCVD)在 Si(111)衬底上外延生长 AlN 薄膜,用高分辨 X射线衍射、扫描电子显微镜和原子力显微镜对外延生长所得 AlN 薄膜的性能进行表征,并研究了适量H2的引入对 AlN薄膜的晶体结构和表面形貌的影响.结果表明：在 Si衬底上外延生长 AlN薄膜过程中引入适量 H2,有利于提高 AlN岛间愈合程度,薄膜表面缺陷减少,表面粗糙度由4.0 nm 减少至2.1 nm；适量 H2的引入可使 AlN 薄膜的(0002)和(10-12)面的 X 射线摇摆曲线的半峰宽(FWHM)值从0.7°及1.1°分别减小到0.6°和0.9°,即刃型穿透位错密度和螺型穿透位错密度减少.

摘要： Si是现代CMOS工艺不可或缺的材料,而Ⅲ-Ⅴ族半导体广泛应用于光电子、超高速微电子和超高频微波等器件中。长期以来,科学家们试图在Si衬底上外延高质量Ⅲ-Ⅴ族半导体。但由于晶格不匹配会导致生长的Ⅲ-Ⅴ族半导体质量较差。当材料降低到纳米尺度,由于应力可以得到有效释放,上述困难得以缓解。

摘要： 以6H-SiC(0001)Si面和Si(100)为衬底,采用磁控溅射Fe-Si合金靶和Si靶两靶共溅射的方法,并经过后续的快速退火成功制备了β-FeSi2薄膜。通过X射线衍射(XRD)、拉曼(RAMAN)和电子扫描电镜(SEM)研究了不同衬底对薄膜生长过程的影响。结果表明:与Si衬底不同,6H-SiC为衬底所生长的FeSix薄膜与衬底之间很难产生相互扩散,导致薄膜中的Si原子主要来源于靶材。同时分析不同退火温度对6H-SiC衬底和Si衬底上的FeSix薄膜的影响,并相比较。结果表明:不同衬底Si(100)和6H-SiC(0001)Si面所生长的薄膜经900°C退火时皆完全转化为多晶β-FeSi2相,其择优取向皆为(220)/(202),且随温度从500°C到900°C的不断上升,(220)/(202)衍射峰的强度增强,半高宽变小,得到900°C下的半高宽为0.33°。

摘要： 利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法在具有偏角(0°～0.9°)的Si(111)衬底上生长了GaN薄膜.采用高分辨X射线衍射(HRXRD)对Si衬底的偏角进行了精确的测量,利用HRXRD、原子力显微镜(AFM)以及光致发光(PL)对外延薄膜的晶体质量、量子阱中In组分、表面形貌及光学特性进行了研究.结果表明,Si(111)衬底偏角对量子阱中的In组分、GaN外延膜的表面形貌、晶体质量以及光学性能具有重大影响.为了获得高质量的GaN外延薄膜,衬底偏角必须控制在小于0.5°的范围内.超出该范围,GaN薄膜的晶体质量、表面形貌及光学性能都明显下降.

摘要： Hexagonal boron nitride(h-BN)thin films were deposited on the surface of n-type Si(100) substrates by radio frequency (RF)sputtering method.The effects of negative bias on the characteris-tics of deposited thin fim,such as growth mode,structure,surface roughness,film orientation and phase transition were studied by means of AFM,Raman,XPS and FTIR.The results show that h-BN thin films with relative low surface roughness,good crystallinity,c axis normal to the substrate and layer-by-layer growth mode are produced at a negative bias of 0 V.With the enhancement of neg-ative bias,the growth of thin film changes from layer-by-layer mode to island mode along with the in-crease of its surface roughness.High negative bias also induces the transformation of h-BN from met-astable E-BN and w-BN phase to c-BN phase,which leads to the chaos of BN phase system and is un-favorable for the deposition of high quality h-BN layer thin film.%利用射频磁控溅射法在 n 型 Si(100)衬底上沉积六方氮化硼薄膜(h-BN)，采用 AFM、Raman、XPS、FT-IR 等技术研究负偏压对所沉积薄膜生长模式、结构、表面粗糙度、薄膜取向、相变等特性的影响。结果表明，当负偏压为0 V 时，沉积所得 h-BN 薄膜表面粗糙度较低、结晶性良好、c 轴垂直于衬底且以层状模式生长；随着负偏压的增加，薄膜由层状模式生长转变为岛状模式生长，表面粗糙度增加，且 h-BN 经亚稳相 E-BN 和 w-BN 向 c-BN 转变，使得 BN 薄膜相系统更加混乱，不利于高质量层状 h-BN 薄膜的获取。

摘要： 采用金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)方法制备了不同AlN缓冲层厚度的GaN样品,研究了AlN缓冲层厚度对CaN外延层的应力、表面形貌和晶体质量的影响.研究结果表明:厚度为15 nm的AlN缓冲层不仅可以有效抑制Si扩散,而且还给GaN外延层提供了一个较大的压应力,避免GaN薄膜出现裂纹.在该厚度AlN缓冲层上制备的GaN薄膜表面光亮、无裂纹,受到的张应力为0.3 GPa,(0002)和(1012)面的高分辨X射线衍射摇摆曲线峰值半高宽分别为536 arcsec和594 arcsec,原子力显微镜测试得到表面粗糙度为0.2 nm.

摘要： 通过采用化学气相沉积法(CVD),以金属Ga和NH3为原料,在Si(100)衬底和蓝宝石衬底上采用催化剂Ni合成了GaN微米片。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X-ray能谱仪(EDS)、光致发光谱(PL)和霍尔效应测试仪(HMS-3000)对样品进行表征。结果表明,生成的微米片为六方纤锌矿结构的GaN;样品在360 nm处有一近带边紫外发射峰,在676 nm处有一个因缺陷引起的弱的红光发射峰;不同衬底上产物GaN的电学性能有所不同。最后,对本实验所得的GaN微米片的形成机理进行了分析。

摘要： AlN buffer and GaN epitaxial layer were prepared by MOCVD on Si (111) substrate.The effect of H2 carrier gas flow for AlN buffer epitaxy on GaN was investigated by high resolution X-ray diffraction,ellipsometer and atomic force microscope.It is found that AlN thickness increases (i.e.the increasing of A1N growth rate) with the increasing of H2 flow.The surface roughness of A1N also tends to increase.The change in surface roughness is attributed to the enhancement of island-growth mode.The increasing of AlN buffer thickness contributes to the increasing of tensile stress which promotes AlN island growth mode.The higher density of islands with bad orientation was observed by AFM on A1N buffer layer which was grown with higher H2 flow.ω scan of (0002) and (1012)show that the increasing of H2 flow leads to the increasing in FWHM of GaN (i.e.the increasing in density of screw threading dislocation and edge threading dislocation).Because the three-dimensional growth of GaN starts on the top of AlN islands,the A1N buffer layer with high density of islands contributes to rapid coalescence of GaN islands that will lead high density of edge threading dislocation.The bad orientation of AlN islands on buffer layer will lead to GaN thin film with high density of screw threading dislocation.The obtained data demonstrate that the H2 carrier gas flow plays an important role in improving the crystal quality of GaN.%在Si(111)衬底上用金属有机化学气相沉积(MOCVD)设备生长了AlN和GaN薄膜.采用高分辨X射线衍射、椭圆偏振光谱仪和原子力显微镜研究了AlN缓冲层生长时的载气(H2)流量变化对GaN外延层的影响.椭圆偏振仪测试表明:相同生长时间内AlN的厚度随着H2流量的增加而增加,即H2流量增加会导致AlN生长速率的提高.原子力显微镜测试表明:随着H2流量的增加,AlN表面粗糙度也呈上升趋势.XRD测试表明:随着AlN生长时的H2流量的增加,GaN的(0002)和(1012)峰值半宽增大,即螺型穿透位错密度和刃型穿透位错密度增加.可能是由于AlN缓冲层的表面形貌较差,导致GaN的晶体质量有所下降.实验结果表明:采用较低的H2流量生长AlN缓冲层可以控制AlN的生长速率,在一定程度上有助于提高GaN的晶体质量.

摘要： 采用脉冲激光沉积(PLD)技术,在不同环境压强下于室温Si衬底上沉积制备出了Ge纳米薄膜.用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了环境压强对薄膜的微观结构、形貌以及膜厚的影响规律.结果表明:所制备的纳米薄膜中Ge均为晶态;随着环境压强的增大,薄膜表面由常规的量子点镶嵌结构演变为类网状结构;膜厚随着环境压强的增大而减小.

摘要： 采用脉冲激光沉积(PLD)技术,在不同环境压强下于室温Si衬底上沉积制备出了Ge纳米薄膜.用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了环境压强对薄膜的微观结构、形貌以及膜厚的影响规律.结果表明:所制备的纳米薄膜中Ge均为晶态;随着环境压强的增大,薄膜表面由常规的量子点镶嵌结构演变为类网状结构;膜厚随着环境压强的增大而减小.

摘要： 采用脉冲激光沉积(PLD)技术,在不同环境压强下于室温Si衬底上沉积制备出了Ge纳米薄膜.用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了环境压强对薄膜的微观结构、形貌以及膜厚的影响规律.结果表明:所制备的纳米薄膜中Ge均为晶态;随着环境压强的增大,薄膜表面由常规的量子点镶嵌结构演变为类网状结构;膜厚随着环境压强的增大而减小.

摘要： 采用脉冲激光沉积(PLD)技术,在不同环境压强下于室温Si衬底上沉积制备出了Ge纳米薄膜.用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了环境压强对薄膜的微观结构、形貌以及膜厚的影响规律.结果表明:所制备的纳米薄膜中Ge均为晶态;随着环境压强的增大,薄膜表面由常规的量子点镶嵌结构演变为类网状结构;膜厚随着环境压强的增大而减小.

摘要： 采用脉冲激光沉积(PLD)技术,在不同环境压强下于室温Si衬底上沉积制备出了Ge纳米薄膜.用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了环境压强对薄膜的微观结构、形貌以及膜厚的影响规律.结果表明:所制备的纳米薄膜中Ge均为晶态;随着环境压强的增大,薄膜表面由常规的量子点镶嵌结构演变为类网状结构;膜厚随着环境压强的增大而减小.

摘要： 采用脉冲激光沉积(PLD)技术,在不同环境压强下于室温Si衬底上沉积制备出了Ge纳米薄膜.用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了环境压强对薄膜的微观结构、形貌以及膜厚的影响规律.结果表明:所制备的纳米薄膜中Ge均为晶态;随着环境压强的增大,薄膜表面由常规的量子点镶嵌结构演变为类网状结构;膜厚随着环境压强的增大而减小.

摘要： 使用有限元软件ANSYS,对通孔结构Si衬底AlGaN,GaN HFET进行了热特性模拟。首先,根据器件结构建立了以栅极为热源的分析模型。然后,通过改变衬底材料、衬底厚度、栅间距、以及通孔深度,分别研究了两栅指结构HFET的峰值温度和热阻。最后,对由两栅指结构扩展得到的多栅指结构HFET进行了模拟。结果表明,衬底材料、衬底厚度、栅间距和通孔深度对器件的热特性均有明显的影响,选择合适的参数有利于改善器件的性能；当栅指数目增加时,器件的峰值温度增大,散热趋向于困难。

摘要： 使用有限元软件ANSYS,对通孔结构Si衬底AlGaN,GaN HFET进行了热特性模拟。首先,根据器件结构建立了以栅极为热源的分析模型。然后,通过改变衬底材料、衬底厚度、栅间距、以及通孔深度,分别研究了两栅指结构HFET的峰值温度和热阻。最后,对由两栅指结构扩展得到的多栅指结构HFET进行了模拟。结果表明,衬底材料、衬底厚度、栅间距和通孔深度对器件的热特性均有明显的影响,选择合适的参数有利于改善器件的性能；当栅指数目增加时,器件的峰值温度增大,散热趋向于困难。

摘要： 使用有限元软件ANSYS,对通孔结构Si衬底AlGaN,GaN HFET进行了热特性模拟。首先,根据器件结构建立了以栅极为热源的分析模型。然后,通过改变衬底材料、衬底厚度、栅间距、以及通孔深度,分别研究了两栅指结构HFET的峰值温度和热阻。最后,对由两栅指结构扩展得到的多栅指结构HFET进行了模拟。结果表明,衬底材料、衬底厚度、栅间距和通孔深度对器件的热特性均有明显的影响,选择合适的参数有利于改善器件的性能；当栅指数目增加时,器件的峰值温度增大,散热趋向于困难。

摘要： 使用有限元软件ANSYS,对通孔结构Si衬底AlGaN,GaN HFET进行了热特性模拟。首先,根据器件结构建立了以栅极为热源的分析模型。然后,通过改变衬底材料、衬底厚度、栅间距、以及通孔深度,分别研究了两栅指结构HFET的峰值温度和热阻。最后,对由两栅指结构扩展得到的多栅指结构HFET进行了模拟。结果表明,衬底材料、衬底厚度、栅间距和通孔深度对器件的热特性均有明显的影响,选择合适的参数有利于改善器件的性能；当栅指数目增加时,器件的峰值温度增大,散热趋向于困难。

摘要： 本发明提供一种SOI衬底材料和一种形成包括上含Si层(12)和下含Si层(14)的混合SOI衬底的方法，其中上含Si层和下含Si层具有不同晶体取向。掩埋绝缘区域(22)可以位于这些含Si层的一个中或者穿过位于这两个含Si层之间的界面(13)而定位。

摘要： 本发明涉及一种构建激光再晶化Si‑Ge互扩抑制模型及制备Ge/Si虚衬底的方法，本发明的模型构建方法针对激光再晶化Si衬底上Ge外延层的过程中Si‑Ge存在相互扩散问题，建立热方程、Si‑Ge相互扩散系数以及述Si‑Ge相互扩散方程，通过模型推导与仿真，建立了激光再晶化Si‑Ge互扩抑制模型，根据所述Si‑Ge互扩抑制模型可以优化激光再晶化工艺参数，使得激光再晶化制备Ge/Si虚衬底过程中，抑制Si‑Ge相互扩散现象，为激光再晶化技术制备高质量的Si衬底上Ge外延层提供重要技术参考。

摘要： 为了减少硅衬底与在CVD(化学汽相淀积)装置中外延生长的Si或Si1-xGex层之间的硼浓度，在装入CVD设备之前，预处理衬底，以防止衬底受净化间内的硼的沾污。而且，根据一个实施例，在衬底装入生长室之前，用F2气体在预定的衬底温度下清洁CVD生长室本身，由此去除残留在生长室中的硼。

摘要： 本发明公开了一种Si衬底AlN模板的制备方法及Si衬底GaN外延结构的制备方法，该Si衬底AlN模板的制备方法包括：选取Si衬底；在Si衬底上生长AlN成核层；通过所述AlN成核层向所述Si衬底注入离子。本发明在Si衬底上制备AlN成核层之后，便通过AlN成核层向Si衬底进行离子注入和向AlN成核层注入离子，这种方式所注入的离子种类可以得到扩展，还可以降低Si/AlN界面处载流子的浓度和AlN成核层里的载流子浓度，从而降低Si衬底AlN模板的射频损耗，提高使用此Si衬底AlN模板制作的GaN微波器件的特性，以满足GaN微波器件在航空航天、雷达、移动通信等领域的应用需求。另外，使用所述Si衬底AlN模板制备GaN器件外延结构，其设计具有更多自由度。

摘要： 本发明属于太阳能电池领域，具体涉及一种GaAs/Si复合衬底结构的制备方法及其复合衬底和太阳能电池，对GaAs衬底的一个表面进行处理，使其形成多个锯齿，并在锯齿的表面蒸镀金属催化剂层；在刻蚀溶液中，将所述GaAs衬底带有锯齿的一面压印到硅衬底的表面，压印刻蚀至所述金属催化剂层反应去除且硅衬底的表面形成与所述GaAs衬底上的锯齿相契合的形状。本发明的锯齿的纵向剖面为三角形，在压印的过程，锯齿状有利于切入下部衬底，且印刷和刻蚀同时进行，金属催化剂随反应的进行去除，金属不会留在衬底中，所形成的复合衬底中的上下锯齿形完全契合，有利于将晶格不匹配的问题降到最低。

摘要： 本发明提供一种SOI衬底材料和一种形成包括上含Si层(12)和下含Si层(14)的混合SOI衬底的方法，其中上含Si层和下含Si层具有不同晶体取向。掩埋绝缘区域(22)可以位于这些含Si层的一个中或者穿过位于这两个含Si层之间的界面(13)而定位。

摘要： 本发明公开了一种键合Si衬底及其制备方法及制备Si/3C‑SiC异质结构和3C‑SiC薄膜的方法，通过对两个Si衬底分别进行表面刻蚀、表面下25‑35μm深度处注入H+，从而分别得到表面设置有周期化的沟道结构、H+注入层的两个Si衬底，再将两者键合在一次，然后经过两次加热退火处理、抛光，即可得到键合Si衬底；再利用其制备得到Si/3C‑SiC异质结构，并通过将Si/3C‑SiC异质结构在腐蚀液中腐蚀5‑8min，即可得到剥离的3C‑SiC薄膜；本发明中，键合Si衬底可释放薄膜剥离过程中的应力，同时使反应过程中产生的气泡不会对薄膜造成损伤。在获得大尺寸低损伤的3C‑SiC外延层的同时，能够降低腐蚀液和衬底的消耗。

摘要： 本发明涉及一种构建激光再晶化Si‑Ge互扩抑制模型及制备Ge/Si虚衬底的方法，本发明的模型构建方法针对激光再晶化Si衬底上Ge外延层的过程中Si‑Ge存在相互扩散问题，建立热方程、Si‑Ge相互扩散系数以及述Si‑Ge相互扩散方程，通过模型推导与仿真，建立了激光再晶化Si‑Ge互扩抑制模型，根据所述Si‑Ge互扩抑制模型可以优化激光再晶化工艺参数，使得激光再晶化制备Ge/Si虚衬底过程中，抑制Si‑Ge相互扩散现象，为激光再晶化技术制备高质量的Si衬底上Ge外延层提供重要技术参考。

摘要： 本发明公开了一种高掺杂Si衬底器件底层SI定量去除方法，器件中包括高掺杂衬底层、低掺杂外延层、器件层和保护层，其特征在于，包括步骤：1)在高掺杂衬底层的上表面覆盖低掺杂外延层；2)在低掺杂外延层的上表面制备器件，形成器件层；3)在器件层的上表面覆盖保护层；4)将步骤3)中得到的圆片进行倒置后，对高掺杂衬底层进行机械减薄；5)使用1#Si腐蚀液对步骤4)中减薄后的高掺杂衬底层进行湿法腐蚀，直至高掺杂衬底层全部去除；6)使用2#Si腐蚀液对步骤5)中裸露出的低掺杂外延层进行湿法腐蚀，直至低掺杂外延层的厚度为1～100μm。

摘要： 本发明公开了一种Si衬底无孔洞AlN薄膜的制备方法，包括步骤：在硅衬底先进行表面改性处理：将做改性处理的所述表面先进行铺Al，得到铺Al层，在所述铺Al层表面上在700‑900度下生长一层低温AlN层，然后升温到1100‑1350度生长高温AlN层。本发明对Si衬底表面改性后先生长低温AlN层再生长高温AlN层，使得AlN薄膜表面无孔洞，同时AlN薄膜中的螺位错明显降低，有利于制备高性能的AlN及AlGaN基器件。