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硅原子层刻蚀流程的速率优化
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作者 白胜波 陈志华 +3 位作者 张焕好 陈高捷 曹世程 张升博 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第21期274-286,共13页
随着半导体器件的关键尺寸缩减至纳米尺度,原子层刻蚀成为实现单原子分辨率的重要技术.由于原子层刻蚀通过解耦钝化与刻蚀两个自限性反应流程来实现对刻蚀材料的单层去除,存在刻蚀速率低的问题.基于此,本文通过耦合感性耦合等离子体放... 随着半导体器件的关键尺寸缩减至纳米尺度,原子层刻蚀成为实现单原子分辨率的重要技术.由于原子层刻蚀通过解耦钝化与刻蚀两个自限性反应流程来实现对刻蚀材料的单层去除,存在刻蚀速率低的问题.基于此,本文通过耦合感性耦合等离子体放电腔室模型、鞘层模型和刻蚀槽模型,研究了在Ar/Cl2气体和Ar感性耦合等离子体放电条件下,硅的单次原子层刻蚀流程的最优时间,并与传统固定时间的原子层刻蚀沟槽进行了对比,还研究了不同深宽比下原子层刻蚀循环的时间变化规律.结果表明,当钝化过程为表面SiCl2的比例最高时,单次原子层刻蚀循环的时间最短,且表面质量较好,多原子层刻蚀循环的刻蚀效率有较大提升;此外,随着深宽比的增加,原子层刻蚀中的钝化和刻蚀时间随之增加,理想条件下呈线性关系. 展开更多
关键词 原子层刻蚀 钝化和刻蚀时间 钝化物组分 深宽比
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激光晶化形成纳米硅基电致发光材料及其性质研究
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作者 陈贺 李晓静 张洋洋 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第7期255-260,共6页
为实现基于硅基材料的高效光源,提出激光晶化形成纳米硅基电致发光材料性能研究,来明确了激光晶化形成纳米硅基电致发光材料的基本性能。主要以选择的纳米硅基电致发光材料作为研究对象,首先采用激光晶化技术完成制备工作,其次设计对电... 为实现基于硅基材料的高效光源,提出激光晶化形成纳米硅基电致发光材料性能研究,来明确了激光晶化形成纳米硅基电致发光材料的基本性能。主要以选择的纳米硅基电致发光材料作为研究对象,首先采用激光晶化技术完成制备工作,其次设计对电致发光材料性能计算方法,最后设计吸收光谱、固态与薄膜态量子产量、发光寿命、发光率四方面的测定环节,依此对晶化处理和未晶化的两个样本进行电致发光材料测定。结果表明:晶化后的电致发光材料中存在尺寸可控的纳米硅量子,且当氧气量充足时,晶化后的致电发光材料的硅粒子产出量会逐渐增加;光学带隙要比原始沉积样本要小,且当精光密度增加时光学带隙发生进一步缩减;晶化后的样本发光寿命有、无氧两种状态均为1200 ns,发光率可达到99%。以上结果说明激光晶化形成纳米硅基电致发光材料性能优越,具有较强的发展潜力。以期可为日后的纳米硅基电致发光材料研究与制作过程中提供理论支撑,在此基础上制备出性能更加优异的电致发光材料。 展开更多
关键词 纳米硅基电致发光材料 纳米硅量子 激光晶化 材料制备 量子限制效应 发光效率
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电子级多晶硅的清洗液选择 被引量:1
3
作者 潘文杰 马彦春 《清洗世界》 CAS 2023年第4期28-30,共3页
对于电子级多晶硅产品而言,其质量判断的关键在于材料表面金属杂质含量情况。就目前来看,当前电子级多晶硅为去除附着在表面的金属杂质,一般都采取以酸为主的清洗工序。通过妥善选择清洗液来控制电子级多晶硅表面金属杂质含量,以提升产... 对于电子级多晶硅产品而言,其质量判断的关键在于材料表面金属杂质含量情况。就目前来看,当前电子级多晶硅为去除附着在表面的金属杂质,一般都采取以酸为主的清洗工序。通过妥善选择清洗液来控制电子级多晶硅表面金属杂质含量,以提升产品质量。基于此,本文就围绕电子级多晶硅,对其清洗液选择展开重点探讨,并分析影响电子级多晶硅清洗质量的因素,以供参考。 展开更多
关键词 电子级多晶硅 清洗液 质量
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微结构传感器的激光制造技术研究进展 被引量:1
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作者 陈锐 王锦成 +5 位作者 章文卓 计东生 朱鑫宁 罗涛 王菁 周伟 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期100-115,共16页
微结构传感器是具有以微尺度结构作为敏感单元,能将外界物理、化学、生物信号转化为电信号的传感器,已广泛应用于智能机器人、健康监控、虚拟电子等领域。目前,微结构传感器的制造方法主要有激光制造技术、MEMS技术和3D打印技术等。激... 微结构传感器是具有以微尺度结构作为敏感单元,能将外界物理、化学、生物信号转化为电信号的传感器,已广泛应用于智能机器人、健康监控、虚拟电子等领域。目前,微结构传感器的制造方法主要有激光制造技术、MEMS技术和3D打印技术等。激光制造技术是将高能光子束聚焦到被加工物上,使激光与物质相互作用的一种绿色加工方法,主要包括激光烧蚀、激光直写、激光诱导和激光-倒模复合加工等,具有非接触式加工、无掩膜版、可定制化制造等优势,通过优化激光加工工艺参数,可以实现不同尺寸和形状微结构的高效低成本制造。本文对微结构的类型、功能及制造技术进行了概述,同时对激光制造技术制备的微结构传感器进行了归纳分类,详细分析了生物电传感器、温度传感器以及压力传感器的制造技术及应用,最后对微结构传感器激光制造技术的发展趋势进行了总结与展望。 展开更多
关键词 激光制造 微结构 生物电传感器 温度传感器 压力传感器
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硅半导体太阳能电池进展 被引量:40
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作者 李怀辉 王小平 +5 位作者 王丽军 刘欣欣 梅翠玉 刘仁杰 江振兴 赵凯麟 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第19期49-53,共5页
太阳能电池是将太阳能直接转化为电能的装置,也是有效利用太阳能最佳途径之一。作为一种绿色能源,尤其是在核电安全问题面临挑战的今天,太阳能电池被认为是解决能源衰竭和环境污染等一系列重大问题的最佳选择。目前,许多国家正在制订中... 太阳能电池是将太阳能直接转化为电能的装置,也是有效利用太阳能最佳途径之一。作为一种绿色能源,尤其是在核电安全问题面临挑战的今天,太阳能电池被认为是解决能源衰竭和环境污染等一系列重大问题的最佳选择。目前,许多国家正在制订中长期太阳能开发计划,准备在21世纪大规模开发太阳能。当前研究最多同时在生产应用的最广泛的当数硅太阳能电池(如单晶硅、多晶硅、非晶硅等)。通过对各类硅太阳能电池的性能、工艺、转化效率以及制备方法等方面作比较并讨论了它们各自性能的优劣,最后结合当前国内外工业化生产状况,对硅太阳能电池研究现状和各自的最新进展作了比较详细的综述,并简要讨论了硅太阳能电池研究和生产上的前景及趋势。 展开更多
关键词 太阳能电池 硅太阳能电池 单晶硅 多晶硅 非晶硅
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金纳米粒子在平整硅基表面上的组装 被引量:27
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作者 胡瑞省 刘善堂 +2 位作者 朱梓华 朱涛 刘忠范 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2000年第3期202-206,共5页
采用水相硅烷化方法 ,将3 氨基丙基 三甲氧基硅烷(APS)组装在湿化学法处理的单晶硅表面上.接触角、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)表征结果显示得到了平整均匀的具有氨基表面的自组装膜.SEM观察表明 ,16nm的金纳米粒子可以... 采用水相硅烷化方法 ,将3 氨基丙基 三甲氧基硅烷(APS)组装在湿化学法处理的单晶硅表面上.接触角、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)表征结果显示得到了平整均匀的具有氨基表面的自组装膜.SEM观察表明 ,16nm的金纳米粒子可以在上述氨基表面上形成均匀的亚单层排布 ,得到具有Au纳米粒子/APS/Si形式的纳米复合结构 ,进一步的处理可以使金纳米粒子在表面上的排列由随机趋于有序化. 展开更多
关键词 金纳米粒子 硅烷化 组装 氨基自组装膜
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直拉单晶硅生长中的碳污染
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作者 王大海 邓昌联 《广东化工》 CAS 2023年第10期90-91,112,共3页
直拉单晶硅主要应用于微电子集成电路和太阳能电池方面。碳的污染可通过形成碳诱导缺陷导致硅晶片退化。因此,本文聚焦硅晶体生长过程,探索碳迁移机制和减少碳污染的方法。坩埚和基座之间的接触反应是一氧化硅和一氧化碳的来源。在熔炼... 直拉单晶硅主要应用于微电子集成电路和太阳能电池方面。碳的污染可通过形成碳诱导缺陷导致硅晶片退化。因此,本文聚焦硅晶体生长过程,探索碳迁移机制和减少碳污染的方法。坩埚和基座之间的接触反应是一氧化硅和一氧化碳的来源。在熔炼过程中,硅原料中碳元素的积累取决于一氧化碳的反向扩散。有边界的气体流动可以抑制反扩散,并且增加气体流量可以比降低压力更有效地减少熔体中的碳积累。根据碳污染的积累机制,总结了减少碳生成和掺入的策略,比如通过降低一氧化碳生成速率、减少持续时间、增加气体流速、应用碳化硅涂层等减少碳污染。 展开更多
关键词 直拉法 单晶硅 碳污染 接触反应 反向扩散
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单晶硅片的低温抛光技术 被引量:14
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作者 韩荣久 孙恒德 +2 位作者 徐德全 张云 王立江 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 1998年第5期104-109,共6页
介绍了一种光学材料抛光新技术——低温抛光技术。首先把抛光液冷冻成低温抛光模层,并对单晶硅片做抛光实验,实验结果表明这是一种很好的光学材料抛光方法。
关键词 低温抛光 抛光模层 抛光液 单晶 硅片
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氢化非晶硅(a-Si∶H)薄膜稳定性的研究进展 被引量:12
9
作者 廖乃镘 李伟 +3 位作者 蒋亚东 匡跃军 李世彬 吴志明 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期21-24,共4页
氢化非晶硅(a-Si∶H)是一种重要的光敏感薄膜材料,其稳定性的好坏是决定能否应用于器件的重要因素之一。介绍了a-Si∶H薄膜稳定性的研究进展,论述了a-Si∶H薄膜的稳定性与Si-Si弱键的关系,分析了光致衰退效应(S-W效应)产生的几种机理,... 氢化非晶硅(a-Si∶H)是一种重要的光敏感薄膜材料,其稳定性的好坏是决定能否应用于器件的重要因素之一。介绍了a-Si∶H薄膜稳定性的研究进展,论述了a-Si∶H薄膜的稳定性与Si-Si弱键的关系,分析了光致衰退效应(S-W效应)产生的几种机理,提出了在薄膜制备和后处理过程中消除或减少Si-Si弱键以提高a-Si∶H薄膜稳定性的方法。 展开更多
关键词 氢化非晶硅 稳定性 光致衰退效应 物理模型 稳定化处理
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用丝网印刷技术制备薄膜微电极的方法研究 被引量:11
10
作者 张君 郭伟 袁倬斌 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期1045-1048,共4页
对丝网印刷术在微电极制备方面的应用作了系统和详尽的描述,对绷网、制阳图底板、涂布感光胶、晒网、显影、坚膜、印刷等印制各步骤中所需注意事项和技巧作了总结。考察了标记方式、曝光时间、显影时间等的影响,并在优化条件下制成了微... 对丝网印刷术在微电极制备方面的应用作了系统和详尽的描述,对绷网、制阳图底板、涂布感光胶、晒网、显影、坚膜、印刷等印制各步骤中所需注意事项和技巧作了总结。考察了标记方式、曝光时间、显影时间等的影响,并在优化条件下制成了微电极。用1mmol/L铁氰化钾在微电极上进行循环伏安扫描实验。结果表明,所制得的微电极条具有良好的电化学性能。用此方法可大批量制得廉价的适用于电化学研究和应用的微电极条。 展开更多
关键词 丝网印刷技术 薄膜微电极 电化学性能 研究和应用 电极制备 标记方式 曝光时间 显影时间 优化条件 扫描实验 循环伏安 铁氰化钾 印刷术 感光胶 大批量 绷网 阳图 涂布 印制 制成
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制备参数和退火对激光诱导化学汽相沉积合成纳米硅的粒径和红外光谱的影响 被引量:10
11
作者 梁礼正 张海燕 +3 位作者 何艳阳 陈可心 王卫乡 刘颂豪 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2001年第5期382-386,共5页
用激光诱导化学汽相沉积 (LICVD)法制备纳米硅 ,发现 :激光强度存在低限阈值 ,SiH4的流速存在着高限阈值 ,二者正相关 ,以维持SiH4 裂解所需的高温。为了使纳米硅粒小而均匀 ,应加大激光强度 ,并相应加快SiH4 的流速 ,以提高纳米硅粒的... 用激光诱导化学汽相沉积 (LICVD)法制备纳米硅 ,发现 :激光强度存在低限阈值 ,SiH4的流速存在着高限阈值 ,二者正相关 ,以维持SiH4 裂解所需的高温。为了使纳米硅粒小而均匀 ,应加大激光强度 ,并相应加快SiH4 的流速 ,以提高纳米硅粒的成核率 ,减少每一个纳米硅核所吸收的硅原子数 ,并缩短每一个纳米硅核的生长期。纳米硅制取后退火脱H ,纳米硅的红外吸收光谱发生变化 :4条特征吸收带的位置、强度和形状各有改变。这是因为纳米硅的表面积很大 ,表面氧化使组态改变。为了减轻这样的氧化 ,纳米硅应在Ar气氛中而不是在空气中退火 ,并且开始退火的温度低于 30 0℃。 展开更多
关键词 激光诱导 化学汽相沉积 纳米硅粉 红外光谱 粒径 退火
原文传递
直接键合硅片的亲水处理及其表征 被引量:16
12
作者 何进 陈星弼 +1 位作者 杨传仁 王新 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 1999年第5期23-25,29,共4页
硅片直接键合(SDB) 技术的关键在于硅片表面的亲水处理, 本文分析了亲水处理之微观机理。从界(表) 面物理化学角度讨论了接触角对硅片表面亲水性的表征及其准确测量方法,
关键词 硅片直接键合 亲水处理 接触角 SDB技术
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硅单晶片研磨液的研究 被引量:11
13
作者 刘玉岭 檀柏梅 +1 位作者 孙光英 蒋建国 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期431-433,共3页
论述了研磨液在硅单晶片加工中所起的重要作用以及当今国内外研磨液的发展状况 ,通过实验研究有效地解决了目前研磨液存在的悬浮、金属离子的去除及表面颗粒吸附问题 ,并对研磨液的污染及其净化处理进行了分析。
关键词 研磨液 悬浮 金属离子 颗粒吸附 表面活性剂 单晶硅
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热氧化法钝化硅片的少数载流子寿命 被引量:7
14
作者 崔灿 杨德仁 +3 位作者 余学功 马向阳 李立本 阙端麟 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期54-57,共4页
用高频光电导衰减法 (PCD)研究了热氧化钝化对直拉硅少子寿命的影响 .在 70 0~ 110 0℃范围热氧化不同时间 (0 .5~ 4 h)对直拉硅片表面进行钝化 ,实验结果表明 ,在 10 0 0℃下热氧化对硅片表面钝化的效果最好 ;而且发现热氧化 1.5 h... 用高频光电导衰减法 (PCD)研究了热氧化钝化对直拉硅少子寿命的影响 .在 70 0~ 110 0℃范围热氧化不同时间 (0 .5~ 4 h)对直拉硅片表面进行钝化 ,实验结果表明 ,在 10 0 0℃下热氧化对硅片表面钝化的效果最好 ;而且发现热氧化 1.5 h后硅片的少子寿命值达到最大值 ,接近于其真实值 ,而随着热氧化时间的延长 (>1.5 h)少子寿命将会降低 ,这是由于直拉硅中过饱和的氧会沉淀下来形成氧沉淀 ,成为新的少子复合中心 . 展开更多
关键词 热氧化法 钝化 硅片 载流子 寿命 直拉硅 氧沉淀
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脉冲激光退火纳米碳化硅的光致发光 被引量:5
15
作者 于威 何杰 +2 位作者 孙运涛 韩理 傅广生 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期506-508,共3页
采用XeCl准分子脉冲激光退火技术制备了纳米晶态碳化硅薄膜(nc -SiC) ,并对薄膜的光致发光(PL)特性进行了分析。结果表明,纳米SiC薄膜的光致发光表现为30 0~6 0 0nm范围内的较宽发光谱带,随退火激光能量密度的增加,nc- SiC薄膜398nm附... 采用XeCl准分子脉冲激光退火技术制备了纳米晶态碳化硅薄膜(nc -SiC) ,并对薄膜的光致发光(PL)特性进行了分析。结果表明,纳米SiC薄膜的光致发光表现为30 0~6 0 0nm范围内的较宽发光谱带,随退火激光能量密度的增加,nc- SiC薄膜398nm附近的发光峰相对强度增加,而4 70nm附近发光峰相对减小。根据nc SiC薄膜的结构特性变化,认为这两个发光峰分别来源于6H -SiC导带到价带间的复合发光和缺陷态发光,并且这两种发光过程存在竞争。 展开更多
关键词 光致发光 纳米碳化硅 激光退火 SIC薄膜 准分子脉冲激光 激光能量密度 6H-SIC 碳化硅薄膜 发光峰 退火技术 XECL 相对强度 特性变化 复合发光 发光过程 光谱带 缺陷态
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300mm硅片双面抛光过程数学模拟及分析 被引量:9
16
作者 库黎明 闫志瑞 +2 位作者 索思卓 常青 周旗钢 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期373-376,共4页
建立了双面抛光过程中硅片表面上的一点相对于抛光布的运动模型;利用数学软件,模拟出不同速度下的运动轨迹。轨迹和实验结果表明,在其他双面抛光工艺不变的情况下,改变抛光机四个部分的转速,对硅片表面的平整度有很大的影响,特别是边缘... 建立了双面抛光过程中硅片表面上的一点相对于抛光布的运动模型;利用数学软件,模拟出不同速度下的运动轨迹。轨迹和实验结果表明,在其他双面抛光工艺不变的情况下,改变抛光机四个部分的转速,对硅片表面的平整度有很大的影响,特别是边缘部分的局部平整度。优化四个转速,可以显著改善300mm硅片表面的平整度和局部平整度。 展开更多
关键词 300 mm硅片 双面抛光 数学模拟 轨迹 平整度
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硅各向异性腐蚀<110>条补偿图形腐蚀前沿控制 被引量:11
17
作者 鲍敏杭 沈绍群 +5 位作者 胡澄宇 马青华 Chr.Burrer J.Esteve J.Bausells S.Marco 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第11期768-773,共6页
本文报道了一种由<110>条组成的,用于(100)硅KOH各向异性腐蚀的凸角补偿图形.该图形的设计特点是利用不对称的分枝和端点弯头对条上腐蚀前沿实现控制使补偿后凸角的削角大大减小.文中给出常用补偿图形的有效补偿长度和... 本文报道了一种由<110>条组成的,用于(100)硅KOH各向异性腐蚀的凸角补偿图形.该图形的设计特点是利用不对称的分枝和端点弯头对条上腐蚀前沿实现控制使补偿后凸角的削角大大减小.文中给出常用补偿图形的有效补偿长度和临界补偿时的削角比.该方法已应用于微机械硅加速度传感器的掩模设计. 展开更多
关键词 各向异性 腐蚀 补偿图形 前沿控制
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硅材料湿法提纯理论分析及工艺优化 被引量:19
18
作者 王宇 尹盛 +2 位作者 肖成章 何笑明 王敬义 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第2期174-180,共7页
介绍了中等规模太阳级硅粉的湿法提纯工艺,就硅粉回收率、硅粒尺寸及酸洗液浓度等重要工艺参数对杂质含量及提纯成本的影响进行了分析。讨论了高浓度酸萃取时“钝化现象”的机理并修正了理论模型。根据理论分析与实验数据进行工艺优化... 介绍了中等规模太阳级硅粉的湿法提纯工艺,就硅粉回收率、硅粒尺寸及酸洗液浓度等重要工艺参数对杂质含量及提纯成本的影响进行了分析。讨论了高浓度酸萃取时“钝化现象”的机理并修正了理论模型。根据理论分析与实验数据进行工艺优化,为大规模湿法提纯太阳级硅材料提供了重要依据。 展开更多
关键词 太阳能 湿法 提纯
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化学刻蚀法制备多孔硅的表面形貌研究 被引量:7
19
作者 胡明 田斌 +2 位作者 王兴 张景阳 张之圣 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期223-224,共2页
 应用各种表面形貌分析方法如SEM、TEM、AFM等,通过对用化学刻蚀法形成的多孔硅进行表面形貌分析,发现由于横向腐蚀比较严重而使多孔硅层在达到一定深度后就会自动脱落。腐蚀中由于大量H2的析出,对硅晶体产生巨大的应力,这些应力使硅...  应用各种表面形貌分析方法如SEM、TEM、AFM等,通过对用化学刻蚀法形成的多孔硅进行表面形貌分析,发现由于横向腐蚀比较严重而使多孔硅层在达到一定深度后就会自动脱落。腐蚀中由于大量H2的析出,对硅晶体产生巨大的应力,这些应力使硅在比较脆弱的晶粒边界或缺陷处产生微裂纹,多孔硅就从这些地方开始和生长。 展开更多
关键词 多孔硅 表面形貌 化学刻蚀 制备 应力 微裂纹
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掺锰对不同导电类型硅材料热敏特性的影响 被引量:9
20
作者 张建 巴维真 +5 位作者 陈朝阳 崔志明 蔡志军 丛秀云 陶明德 吐尔迪.吾买尔 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期23-24,共2页
采用电阻率为5 Ω·cm的p型单晶硅和n型单晶硅,通过高温扩散金属锰的方法,可得到两种类型的热敏材料.测试发现,选择适当的扩散温度和时间,这两种类型的热敏材料一致性都较好.对n型硅掺锰,得到的是小正温度系数热敏材料,其8值在620 ... 采用电阻率为5 Ω·cm的p型单晶硅和n型单晶硅,通过高温扩散金属锰的方法,可得到两种类型的热敏材料.测试发现,选择适当的扩散温度和时间,这两种类型的热敏材料一致性都较好.对n型硅掺锰,得到的是小正温度系数热敏材料,其8值在620 K左右;对p硅掺锰,得到的是负温度系数热敏材料,其B值在4 200~4300K之间. 展开更多
关键词 掺锰 热敏特性 正温度系数 负温度系数 导电类型 硅材料 单晶硅
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