離子注入對大直徑SI-GaAs晶體缺陷及電學(xué)性能的影響.pdf

1、近年來，微電子、光電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，特別是GaAs集成電路(GaAsIC)市場的日益增加，要求提高半絕緣GaAs(SI-GaAs)襯底的質(zhì)量和離子注入工藝技術(shù)水平以適應(yīng)市場的需求。采用離子注入大直徑LEC SI-GaAs來制造微電子、光電子器件是信息電子技術(shù)的常用手段。而SI-GaAs的內(nèi)在質(zhì)量又直接影響離子注入的電激活效率，所以對大直徑LEC SI-GaAs中的缺陷以及離子注入對缺陷和電性能影響的研究就顯得十分重要了。 本文

2、主要借助超聲AB腐蝕法、光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡來顯示和檢測Si+單離子注入前后6英寸LEC SI-GaAs樣品中缺陷的分布、形貌、密度等。采用傅立葉變換紅外光譜儀測量原生樣品中的EL2濃度，從而得到EL2濃度的徑向分布狀況。通過霍爾技術(shù)研究了Si+注入前后SI-GaAs電學(xué)性能的徑向分布規(guī)律，比較了不同注入條件下樣品電激活效率的差別，并重點(diǎn)分析了離子注入對缺陷及電學(xué)性能影響的機(jī)理。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，原生大直徑LEC SI-GaAs晶

3、片，經(jīng)AB腐蝕后表面出現(xiàn)了明顯的位錯(cuò)胞狀結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；沿樣品的直徑方向位錯(cuò)密度呈W型分布；Si+注入后的GaAs中發(fā)現(xiàn)了大量的As沉淀釘扎在位錯(cuò)線上，這是原生樣品中本身存在的As沉淀和在離子注入過程中As間隙原子的外擴(kuò)散共同作用的結(jié)果。在原生樣品中，沿直徑方向電阻率ρ成U型分布，遷移率μ成W型分布，而載流子濃度n成M型分布；相同注入及退火條件下樣品電參數(shù)的徑向分布規(guī)律并未發(fā)生明顯改變。但采用雙離子（Si+/As+）注入后，Si+離子的