导读:本文包含了注氧隔离论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:正电荷,绝缘体,密度,效应,量子,剂量,介质。
注氧隔离论文文献综述
张百强[1]（2014）在《注氧隔离SOI材料的电离辐射效应研究》一文中研究指出SOI(Silicon-on-Insulator)即绝缘体上的硅材料，其结构通常为顶层硅-绝缘埋层-衬底硅。相对于传统的体硅材料，绝缘埋层的存在将SOI材料的顶层硅与衬底完全隔离，使得基于SOI技术的器件与电路具有功耗低、速度快、集成度高、耐高温、抗单粒子入射及抗瞬态辐照能力，并因此被称为是21世纪的硅集成电路技术。SOI材料埋层的存在也使SOI器件及电路对总剂量辐照更为敏感。在电离辐照环境中，埋层中的空穴陷阱会捕获埋层中因辐照产生的空穴，并在埋层中进行积累，由此引起器件及电路特性的改变甚至失效。为此，本研究工作针对标准的注氧隔离（SIMOX: Separation by Implanted Oxygen)SOI材料,采用氮氟复合注入工艺向材料埋氧层中注氮注氟，对材料实施改性，并对改性的材料进行总剂量辐照效应的研究，以探索提高SOI材料抗总剂量辐照性能的有效方法。研究使用的SIMOX SOI材料的顶层硅与埋氧层厚度分别为190nm与150nm，其初始晶片为<100>晶向的p型硅。实验过程中，首先将1016cm-2剂量的氮离子以90keV的能量注入到衬底温度为300℃的埋氧层中，之后在1100℃的氮气环境中进行退火，退火时间分别选用0.0h、0.5h、1.0h、1.5h。然后，再以120keV的能量将5×1015cm-2剂量的氟离子注入到衬底温度为室温的不同注氮样品埋层中，并在900℃的氮气环境中进行2h的注入后退火处理。最后，利用反应离子刻蚀将样品材料的顶层硅去掉，制备结构为多晶硅-埋氧层-衬底硅(PBS)的电容，采用高频电容-电压（C-V）技术对材料的辐照效应进行表征。首先研究了注氟对注氮改性SIMOX SOI材料埋氧层中正电荷密度的影响。研究发现，注氟可以有效地抑制因高剂量注氮所导致的埋氧层中固定正电荷密度的升高，且注氮后的退火时间对降低氮氟复合注入埋层中正电荷密度的多少有很大影响。分析认为，注氟在材料的埋氧层中引入了电子陷阱是引起埋层正电荷密度降低的主要原因。为了研究氮氟复合注入对样品材料辐照效应的影响，分别对辐照前后的PBS电容的高频（1MHz）C-V特性进行了测量。辐照采用Co-60γ射线源，辐照剂量为700krad(Si)，辐照剂量率为100rad(Si)/s。结果发现，辐照后所有电容样品的C-V曲线皆相对于辐照前发生了负向漂移，意味着经过一定剂量的辐照后，埋氧层内的正电荷数量增加。但因注入改性工艺的差别，致使注氮改性电容样品与氮氟复合注入改性电容样品之间的总剂量效应存在着一定的差异。与注氮后退火时间为1.5h的注氮改性样品电容相对比，与之相应的氮氟复合注入改性样品电容在经700krad（Si）剂量的辐照后，其C-V曲线呈现出小得多的负向漂移。说明在适当的注氟工艺条件下，可以进一步改善注氮埋层的抗总剂量辐照水平。为了研究样品材料在辐照后的退火效应，对700krad（Si）剂量辐照后的电容分别进行了两次温度为120℃、时间为15min的退火实验，并通过C-V技术，对其退火行为进行了观察和表征。实验表明，在该退火实验条件下，辐照后的样品电容无明显的退火效应出现。为研究高剂量辐照对氮氟复合注入改性材料的总剂量辐照响应的影响，对退火后的上述样品电容再次进行了总剂量辐照。辐照依然采用Co-60γ射线源，辐照剂量分别为3×105，5×105、7×105、1×106rad(Si)，剂量率为100rad(Si)/s。结果显示，在大部分情况下，样品电容在不同辐照剂量下的平带电压的负向漂移量与退火前的同等剂量辐照相比有所减小。其原因应该是退火后所表现出的辐照效应实际为退火前后辐照剂量的累加效应。在退火前的辐照已经使埋氧中的部分空穴陷阱被空穴填充的情况下，退火后的再次辐照将难以达到退火前的同剂量辐照损伤水平。另外，实验结果还同时显示出电容样品在不同剂量辐照后的平带电压漂移表现出较为复杂的变化规律，并对其进行了初步解释。为更好地理解离子注入工艺及相关实验结果，最后对SIMOX SOI材料埋氧层的氮与氟离子注入工艺进行了对应的计算机模拟。(本文来源于《济南大学》期刊2014-05-29）
张百强,郑中山,于芳,宁瑾,唐海马[2]（2013）在《氮氟复合注入对注氧隔离SOI材料埋氧层内固定正电荷密度的影响》一文中研究指出为了抑制埋层注氮导致的埋层内正电荷密度的上升,本文采用氮氟复合注入方式,向先行注氮的埋层进行了注氮之后的氟离子注入,并经适当的退火,对埋层进行改性.利用高频电容-电压(C-V)表征技术,对复合注入后的埋层进行了正电荷密度的表征.结果表明,在大多数情况下,氮氟复合注入能够有效地降低注氮埋层内的正电荷密度,且其降低的程度与注氮后的退火时间密切相关.分析认为,注氟导致注氮埋层内的正电荷密度降低的原因是在埋层中引入了与氟相关的电子陷阱.另外,实验还观察到,在个别情况下,氮氟复合注入引起了埋层内正电荷密度的进一步上升.结合测量结果,讨论分析了该现象产生的原因.(本文来源于《物理学报》期刊2013年11期）
李新,刘沁[3]（2011）在《注氧隔离技术SOI晶圆材料高温压阻效应》一文中研究指出针对注氧隔离技术制备的SOI晶圆顶层硅材料的高温压阻效应,设计并制作研究压阻效应的实验装置与测试样品,在高温条件下,利用悬臂梁结构研究SOI晶圆顶层硅的压阻效应。研究结果表明:在一定的掺杂浓度条件下,硅[110]晶向上的纵向压阻系数随温度的升高而减小,横向压阻系数随温度的升高变化不大。在300℃条件下,硅[110]晶向具有较大的纵向压阻系数和横向阻系数,且性能稳定,适于高温压阻式压力传感器的制作。(本文来源于《仪表技术与传感器》期刊2011年06期）
唐海马,郑中山,张恩霞,于芳,李宁[4]（2011）在《高剂量注氮对注氧隔离硅材料埋氧层中正电荷密度的影响》一文中研究指出为研究注氮改性对注氧隔离硅材料中埋氧层性质的影响,向其埋氧层内注入了1016cm-2的高剂量氮.实验结果表明,与未注氮的埋氧层相比,所有注氮的埋氧层中的正电荷密度显着增加.实验还发现,注氮后的退火可使埋氧层内的正电荷密度进一步上升.但与注氮导致的埋氧层内正电荷密度的显着上升相比,退火时间对注氮的埋氧层内正电荷密度的影响不大.电容-电压测量结果显示,在埋氧层内部,注氮后未退火的样品与在1100℃的氮气气氛下退火2.5h的样品相比,二者具有近似相同的等效正电荷面密度.然而,经0.5h退火的样品却对应最高的等效电荷面密度.为探讨注氮埋氧层内正电荷产生的机理,对注氮在埋氧层中导致的注入损伤进行了模拟.模拟结果表明,氮离子注入在埋氧层内引入了大量的空位缺陷.对比注氮与退火前后的傅里叶变换红外光谱发现,注入损伤在经0.5h的高温退火后即可基本消除.实验还对退火前后的注氮样品进行了二次离子质谱分析.分析认为,注入的氮在埋氧层与硅界面附近积累,导致近界面富硅区的硅-硅弱键断裂是注氮埋氧层内正电荷密度增加的主要原因.(本文来源于《物理学报》期刊2011年05期）
唐海马[5]（2010）在《注氧隔离SOI材料的抗总剂量辐照加固》一文中研究指出SOI (Silicon On Insulator)即绝缘体上的硅,是一种新型的硅基材料。用SOI材料制作的器件与电路相对于传统的体硅器件及电路而言,具有功耗低、速度快、集成度高、抗瞬时辐照能力强、无闩锁效应等优点,并可有效地降低体硅器件因尺寸缩小而引起的短沟道效应。因此,SOI技术被称为是21世纪的硅集成电路技术。目前,制备SOI材料的主流技术之一为注氧隔离(SIMOX),即通过离子注入工艺,向硅片中注氧,然后退火,以形成SOI材料结构中所需的绝缘埋层,即SiO2埋层。SOI技术之所以具有超越传统体硅技术的诸多优势,就在于其绝缘埋层将顶层的器件和电路与衬底完全隔离开来。然而,埋层的存在增加了对SIMOX SOI器件和电路进行抗总剂量辐照加固的复杂性。这是因为SIMOX材料的埋层内存在大量的空穴陷阱。当遭受电离辐照时,这些空穴陷阱将俘获因辐照感生的空穴,导致埋层内的正电荷积累,引起器件及电路的性能退化,甚至失效。因而降低了SOI器件及电路抗总剂量辐照的总体水平。为了提高SOI器件及电路的抗辐照能力,本研究工作采用离子注入掺杂方式,对SIMOX SOI材料的埋层进行注氮掺杂改性,以通过对材料进行改性加固的途径,达到对器件及电路加固的目的。实验采用商业化的SIMOX SOI圆片,其埋层与顶层硅的厚度分别为150nm与190nm。研究中,将1016cm-2剂量的氮离子在90keV的能量下注入到了一组SIMOX SOI材料的埋层中。注氮后的退火温度为1100℃,退火时间分别为0.0、0.5、1.0、1.5、2.5h。研究了不同的退火时间对注氮埋层抗辐照能力的影响。辐照采用Co-60γ射线源,剂量率为100rad(Si)/s,样品每次辐照总剂量分别为1×105、3×105、5×105和7×105rad(Si)。为对材料埋层的抗辐照能力进行表征,用反应离子刻蚀将SIMOX样品顶硅层去掉,然后将其制作成多晶硅-埋层-半导体(PBS)结构电容。使用高频电容-电压(C-V)技术对其辐照响应进行表征。结果发现,注氮后较短的退火时间可有效提高材料的抗辐照能力。实验中,与最短退火时间0.5h相对应的样品埋层展现出了最好的抗总剂量辐照性能。为解释这一现象,对注氮SIMOX样品采用二次离子质谱(SIMS)进行了分析。结果显示,在埋层与硅界面处存在氮的积累。因此,可以认为,氮离子在界面处堆积,与界面附近硅的结合,释放了界面应力,减少了应变Si-Si键,因而抑制了辐照过程中带正电的E’中心的产生,提高了抗辐照能力。另一方面,氮离子注入埋层后,可在埋层内引入电子陷阱以俘获辐照感生电子,用以补偿空穴陷阱对空穴的俘获。另外,实验还发现,对于分别经过1.0h和1.5h退火的样品来说,其对总剂量辐照显示出了不同寻常的响应行为。在经300 krad(Si)辐照后,其C-V曲线的负向漂移即达最大值。然后,随辐照剂量的增加,其C-V曲线开始向正向漂移。据此,分析认为,该两个样品埋层内的空穴陷阱具有较大的俘获截面,当这些空穴陷阱被空穴占据而发生弛豫后,由于库仑力的相互作用,这些带正电的空穴陷阱转而俘获电子,从而导致C-V曲线的正向漂移。实验还发现,与未注氮埋层相比,所有注氮埋层内的正电荷密度显着增加。为探讨注氮埋层内正电荷产生的机理,对注氮在埋层中导致的注入损伤进行了模拟。模拟与计算结果表明,尽管氮离子注入在埋层内引入了大量的空位缺陷,但它们不是埋层内正电荷密度增加的主要原因。通过对比注氮与退火前后样品的傅立叶红外光谱也可发现,注入损伤在经0.5h的短时高温退火后即可基本予以消除。为此,近界面埋层内富硅区的Si-Si弱键因高剂量注氮而断裂,被解释为是其正电荷密度增加的主要原因。上述辐照实验用的PBS电容样品,在经长达半年的室温自然退火后,再次对其进行C-V表征的结果表明,凡注氮后经高温退火处理的材料,不论时间的长短,其电容样品的C-V曲线在经长时间的室温自然退火后,其负向漂移均有不同程度的降低,显示出正常的辐照后退火行为特征。然而,对于注氮后未经高温退火处理的材料所对应的电容,其C-V曲线在经长时间的室温自然退火后,却表现出反常的负向漂移。分析认为,这是由于辐照感生空穴在埋层内长期扩散,引起埋层内电荷分布发生变化的结果。对自然退火后的PBS电容样品再次进行总剂量辐照实验,以研究自然退火后,样品的总剂量辐照响应特性。实验发现,不同剂量辐照后,对应不同高温退火时间的电容样品间,其辐照响应特性出现了较大的差别。即便是同一样品,随辐照剂量的增加,其C-V曲线的漂移也不再单调变化。所以,不能再简单的根据电容样品的C-V曲线在不同剂量下的漂移方向与程度,来判断一个样品的抗辐射能力的强弱。其中牵涉到埋层俘获电荷电场、俘获电荷在埋层中的分布,以及辐照感生界面陷阱等多种因素对辐照响应特性的影响。对此结果产生机制的深入理解,尚需进一步的研究。(本文来源于《济南大学》期刊2010-04-06）
陈志君,张峰,王永进,金波,陈静[6]（2006）在《氧化增强注氧隔离工艺制备绝缘体上的硅锗》一文中研究指出提出一种氧化增强注氧隔离工艺,在退火前氧化得到SiO2层,再进行高温退火得到绝缘体上的硅锗材料。经X射线摇摆曲线和拉曼测试发现所制备的绝缘体上的SiGe材料锗含量没有发生损失,且应变弛豫完全。透射电镜和二次离子质谱分析结果显示样品多层结构清晰,埋氧层质量完好、平整度高、无不连续、无硅岛。研究表明,氧化增加工艺的引入是绝缘体上的硅锗材料锗质量提高的关键。(本文来源于《功能材料与器件学报》期刊2006年01期）
刘广荣[7]（2004）在《注氧隔离技术制备全介质隔离的硅量子线》一文中研究指出据《科技开发动态》2003年第10期报导,该发明专利是利用注氧隔离(SIMDX)技术制备全介质隔离的硅量子线的方法。其特征是:将SOI衬底材料的制备工艺与其后形成硅量子线的牺牲热氧化工艺结合在一起;在制备SOI衬底材料的过程中完成硅量子线的制备,具体包括叁个步骤:(a)确定量子线区域并在其四周光刻出沟槽;(b)离子注入;(c)高温退火。该方法在减少工艺步骤、降低成本的同时提高了硅量子线的质量。所制备的硅量子线适合于制造单子晶体管(SET)等固体纳米器件。(本文来源于《半导体信息》期刊2004年01期）
注氧隔离论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为了抑制埋层注氮导致的埋层内正电荷密度的上升,本文采用氮氟复合注入方式,向先行注氮的埋层进行了注氮之后的氟离子注入,并经适当的退火,对埋层进行改性.利用高频电容-电压(C-V)表征技术,对复合注入后的埋层进行了正电荷密度的表征.结果表明,在大多数情况下,氮氟复合注入能够有效地降低注氮埋层内的正电荷密度,且其降低的程度与注氮后的退火时间密切相关.分析认为,注氟导致注氮埋层内的正电荷密度降低的原因是在埋层中引入了与氟相关的电子陷阱.另外,实验还观察到,在个别情况下,氮氟复合注入引起了埋层内正电荷密度的进一步上升.结合测量结果,讨论分析了该现象产生的原因.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
注氧隔离论文参考文献
[1].张百强.注氧隔离SOI材料的电离辐射效应研究[D].济南大学.2014
[2].张百强,郑中山,于芳,宁瑾,唐海马.氮氟复合注入对注氧隔离SOI材料埋氧层内固定正电荷密度的影响[J].物理学报.2013
[3].李新,刘沁.注氧隔离技术SOI晶圆材料高温压阻效应[J].仪表技术与传感器.2011
[4].唐海马,郑中山,张恩霞,于芳,李宁.高剂量注氮对注氧隔离硅材料埋氧层中正电荷密度的影响[J].物理学报.2011
[5].唐海马.注氧隔离SOI材料的抗总剂量辐照加固[D].济南大学.2010
[6].陈志君,张峰,王永进,金波,陈静.氧化增强注氧隔离工艺制备绝缘体上的硅锗[J].功能材料与器件学报.2006
[7].刘广荣.注氧隔离技术制备全介质隔离的硅量子线[J].半导体信息.2004
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