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Ni离子注入和热退火对GaN形貌和磁性的影响

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微纳电子技术 2018年第10期55卷 757-761页

作者：梁李敏解新建刘辉田园郝秋艳刘彩池河北工业大学材料科学与工程学院

利用离子注入法将Ni离子注入到金属有机化学气相沉积（MOCVD）法制备的p-GaN薄膜中，制备出了GaN基稀磁半导体材料。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描显微镜（SEM）和振动样品磁强计（VSM）研究了离子注入剂量和热退火对GaN样品的结构、形... 详细信息

利用离子注入法将Ni离子注入到金属有机化学气相沉积（MOCVD）法制备的p-GaN薄膜中，制备出了GaN基稀磁半导体材料。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描显微镜（SEM）和振动样品磁强计（VSM）研究了离子注入剂量和热退火对GaN样品的结构、形貌和磁性能的影响。研究结果表明：Ni离子注入未在GaN晶格中引入第二相，中等剂量的Ni离子辐照GaN样品在室温下具有顺磁性，800℃热退火后样品的磁性由顺磁性转化为铁磁性，具有较高的饱和磁化强度。热退火后p-GaN的晶格损伤恢复和空穴载流子浓度增加，因此800℃热退火样品的铁磁性转变是由于Ni离子的自旋电子与空穴栽流子的相互作用增强引起的。

关键词：氮化镓稀磁半导体离子注入铁磁性热退火

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衬底温度对太阳电池铝背反射电极性能的影响

太阳能学报 2011年第5期32卷 698-703页

作者：韩安军张建军李林娜张洪刘彩池耿新华赵颖南开大学光电子薄膜器件与技术研究所南开大学光电子薄膜器件与技术天津市重点实验室光电信息技术科学教育部重点实验室天津300071 河北工业大学材料学院天津300130

采用中频脉冲磁控溅射在不同衬底温度下制备了太阳电池铝背反射电极,利用X射线衍射仪(XRD)研究了薄膜晶体结构,用X射线光电子谱仪(XPS)分析薄膜的成分,用原子力显微镜(AFM)观察薄膜表面形貌和粗糙度,用分光光度计研究薄膜的反射率。研... 详细信息

采用中频脉冲磁控溅射在不同衬底温度下制备了太阳电池铝背反射电极,利用X射线衍射仪(XRD)研究了薄膜晶体结构,用X射线光电子谱仪(XPS)分析薄膜的成分,用原子力显微镜(AFM)观察薄膜表面形貌和粗糙度,用分光光度计研究薄膜的反射率。研究发现随衬底温度升高,薄膜中氧含量增加,晶体结构变为混合晶面取向,晶化率降低,表面粗糙度增大,反射率下降。将其应用到NIP非晶硅薄膜太阳电池中,在衬底温度为300℃时,得到了5.6%的电池转换效率。

关键词：中频脉冲磁控溅射衬底温度铝背反射电极表面形貌

掺杂剂种类对大直径直拉硅单晶中void微缺陷的影响

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南开大学学报（自然科学版） 2006年第6期39卷 64-67页

作者：郝秋艳孙文秀刘彩池张建强姚素英天津大学电子信息工程学院天津300072 河北工业大学材料学院天津300130

研究了掺杂剂原子种类及快速热处理技术对大直径直拉硅单晶中空洞型微缺陷密度的影响.实验结果发现,掺入半径较大杂质原子的硅片,空洞型微缺陷密度相对较高,掺入半径较小杂质原子的硅片,空洞型微缺陷的密度相对较低.高温快速热处理后,... 详细信息

研究了掺杂剂原子种类及快速热处理技术对大直径直拉硅单晶中空洞型微缺陷密度的影响.实验结果发现,掺入半径较大杂质原子的硅片,空洞型微缺陷密度相对较高,掺入半径较小杂质原子的硅片,空洞型微缺陷的密度相对较低.高温快速热处理后,硅片中FPD s的密度都有很大程度降低,而A r气氛退火对vo id微缺陷密度的影响要优于N2气氛.轻掺B硅片在O2气氛退火后FPD s密度下降最多,而重掺Sb硅片在O2气氛退火后FPD s密度下降最少.

关键词： CZSi 空洞型微缺陷 FPDs 快速热处理

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蓝宝石上横向外延GaN薄膜

Journal of Semiconductors 2007年第Z1期28卷 33-36页

作者：张帷郝秋艳景微娜刘彩池冯玉春河北工业大学信息功能材料研究所天津300130 深圳大学光电研究所广东光电子器件与系统省重点实验室光电子器件与系统教育部重点实验室深圳518060

在蓝宝石衬底上利用金属有机物气相外延(MOCVD)方法对横向外延(ELO)GaN薄膜的生长条件进行了研究.在蓝宝石衬底上利用化学腐蚀的方法刻饰出图案,再沉积低温GaN缓冲层作为外延层的子晶层,以降低外延层与衬底的晶格失配与热失配,制备出低... 详细信息

在蓝宝石衬底上利用金属有机物气相外延(MOCVD)方法对横向外延(ELO)GaN薄膜的生长条件进行了研究.在蓝宝石衬底上利用化学腐蚀的方法刻饰出图案,再沉积低温GaN缓冲层作为外延层的子晶层,以降低外延层与衬底的晶格失配与热失配,制备出低位错密度的GaN外延层.分别利用X射线衍射、原子力显微镜及湿法腐蚀对外延层进行检测.

关键词： GaN 横向外延金属有机物气相外延 (0001)蓝宝石衬底

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X射线衍射仪在研究砷化镓缺陷中的应用

现代仪器 2007年第4期13卷 60-62页

作者：王海云刘红艳徐岳生刘彩池河北工业大学信息功能材料研究所天津300130

本文采用X射线衍射仪(XRD),通过异常透射对半绝缘砷化镓(SI-GaAs)的形貌及缺陷进行研究。在没有特殊工艺措施的情况下,LEC法生产的SI-GaAs单晶片的周边区域,都存在有高密度位错的相互作用、割阶和缠绕的产物-胞状结构。X射线形貌技术可... 详细信息

本文采用X射线衍射仪(XRD),通过异常透射对半绝缘砷化镓(SI-GaAs)的形貌及缺陷进行研究。在没有特殊工艺措施的情况下,LEC法生产的SI-GaAs单晶片的周边区域,都存在有高密度位错的相互作用、割阶和缠绕的产物-胞状结构。X射线形貌技术可以显示SI-GaAs中的高密度位错的结构与分布,从而评估其质量。

关键词： X射线衍射仪异常透射小角度晶界胞状结构

Si(111)衬底上生长的GaN的形貌与AlN缓冲层生长温度的关系

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Journal of Semiconductors 2005年第8期26卷 1577-1581页

作者：朱军山徐岳生郭宝平刘彩池冯玉春胡加辉河北工业大学材料学院天津300130 深圳大学光电子学研究所光电子器件与系统教育部重点实验室深圳518060

利用LP-MOCVD技术在Si(111)衬底上,用不同温度生长AlN缓冲层,再在缓冲层上外延GaN薄膜.采用高分辨率双晶X射线衍射(DCXRD)技术和扫描电子显微镜(SEM)分析这些样品,比较缓冲层生长温度对缓冲层和外延层的影响,并提出利用动力学模型解释... 详细信息

利用LP-MOCVD技术在Si(111)衬底上,用不同温度生长AlN缓冲层,再在缓冲层上外延GaN薄膜.采用高分辨率双晶X射线衍射(DCXRD)技术和扫描电子显微镜(SEM)分析这些样品,比较缓冲层生长温度对缓冲层和外延层的影响,并提出利用动力学模型解释这种温度的影响.进一步解释了GaN外延层表面形貌中“凹坑”的形成及“凹坑”与缓冲层生长温度的关系.结果表明,温度的高低通过影响缓冲层初始成核密度和成核尺寸来影响外延层表面形貌.

关键词： MOCVD GaN 缓冲层

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双缓冲层法在硅上外延生长GaN研究

稀有金属 2005年第2期29卷 236-238页

作者：朱军山胡加辉徐岳生刘彩池冯玉春郭宝平河北工业大学材料学院天津300130 深圳大学光电子学研究所广东省光电子器件与系统重点实验室光电子器件与系统教育部重点实验室广东深圳518060

利用金属有机物化学金相沉积MOCVD在Si(111)衬底上,以高温AlN和低温GaN为缓冲层生长的GaN薄膜,得到GaN(0 0 0 2 )和(10-12 )的双晶X射线衍射(DCXRD)半高宽(FWHM )分别为72 1和840s。采用高分辨率DCXRD ,扫描电子显微镜(SEM )分析。结果... 详细信息

利用金属有机物化学金相沉积MOCVD在Si(111)衬底上,以高温AlN和低温GaN为缓冲层生长的GaN薄膜,得到GaN(0 0 0 2 )和(10-12 )的双晶X射线衍射(DCXRD)半高宽(FWHM )分别为72 1和840s。采用高分辨率DCXRD ,扫描电子显微镜(SEM )分析。结果表明,以10 40℃生长的AlN缓冲层能防止Ga与Si反应形成无定形的Si Ga结构,是后续生长的“模板”。低温的GaN缓冲层可有效减低外延层的缺陷。DCXRD测得的FWHM为0 .2 1,GaN峰强达7K。

关键词： Si(111) GaN 金属有机物化学气相沉积(MOCVD) 双晶X射线衍射(DCXRD)

快速预热处理对大直径CZ-Si中FPDs及清洁区的影响

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Journal of Semiconductors 2006年第1期27卷 73-77页

作者：张建强刘彩池周旗钢王敬郝秋艳孙世龙赵丽伟滕晓云河北工业大学信息功能材料研究所天津300130 北京有色金属研究总院北京100088

研究了不同气氛下快速预热处理(RTA)后,硅片中的流动图形缺陷(FPDs)密度和随后两步热处理形成的魔幻清洁区(MDZ)之间的关系.硅片经过高温快速预热处理后,再经过800℃(4h)+1000℃(16h)常规退火,以形成MDZ.研究发现,当硅片在Ar气氛或N2/O2... 详细信息

研究了不同气氛下快速预热处理(RTA)后,硅片中的流动图形缺陷(FPDs)密度和随后两步热处理形成的魔幻清洁区(MDZ)之间的关系.硅片经过高温快速预热处理后,再经过800℃(4h)+1000℃(16h)常规退火,以形成MDZ.研究发现,当硅片在Ar气氛或N2/O2(9%)混合气氛下RTA预处理后,FPDs密度较低,随后热处理出现的氧沉淀诱生缺陷密度较高、清洁区较宽.对于N2/O2混和气氛,随着O2含量的增加,FPDs和氧沉淀诱生缺陷密度变小,纯O2气氛下预处理后硅片中FPDs和氧沉淀诱生缺陷密度最低.因此,可以通过调节N2/O2混合气氛中两种气氛的比例来控制空洞型微缺陷和硅片体内氧沉淀诱生缺陷的密度.

关键词： CZSi 空洞型微缺陷流动图形缺陷快速热处理 MDZ

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快速热处理对重掺As硅单晶中氧沉淀的影响

Journal of Semiconductors 2006年第Z1期27卷 165-168页

作者：孙世龙刘彩池郝秋艳滕晓云赵丽伟赵彦桥王立建石义情河北工业大学信息功能材料研究所天津300130 河北工业大学信息功能材料研究所天津300130 河北工业大学信息功能材料研究所天津300130 河北工业大学信息功能材料研究所天津300130 河北工业大学信息功能材料研究所天津300130 河北工业大学信息功能材料研究所天津300130 河北工业大学信息功能材料研究所天津300130 河北工业大学信息功能材料研究所天津300130

对重掺As硅片进行快速热处理,发现重掺As硅片中氧沉淀行为与快速热处理温度、保温时间和降温速度有很大的关系.随着快速热处理温度的升高、降温速度的增大和保温时间的延长,氧沉淀的密度增大.最后对影响的机理进行了讨论.

关键词：重掺As硅片快速热处理氧沉淀清洁区