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823 mA/mm的漏极电流密度和945 MW/cm2的Baliga优值，采用新型PEALD-AlN/LPCVD-Si3N4双栅介质的增强型GaN MISFETs
摘要： 在这封信中，我们展示了一种用于增强型GaN MISFET的新型PEALD-AlN/LPCVD-Si3N4双栅介质结构，其栅极凹槽采用以GaN帽层作为掩模的自终止刻蚀技术制备。通过使用LPCVD-Si3N4与PEALD-AlN双栅介质层，器件展现出优质栅介质和良好的GaN沟道界面，在高栅压下实现了高达18V的宽栅摆幅及137 cm2/V·s的高沟道有效迁移率。由此制备的器件具有823 mA/mm的最大漏极电流密度、2.6V阈值电压、7.4 Ω·mm导通电阻及10?开关比（栅漏间距2μm）。同时，在10μm栅漏间距下实现了1290V的高耐压值，对应比导通电阻低至1.76 mΩ·cm2，从而获得945 MW/cm2的高Baliga优值。
关键词： 自终止蚀刻、增强型GaN MISFET、等离子体增强原子层沉积(PEALD)氮化铝、低压化学气相沉积(LPCVD)氮化硅
更新于2025-09-23 15:21:21
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采用锡合金纳米结构实现Ga2O3紫外光电探测器极低暗电流与探测范围扩展
摘要： 通过向氧化镓（Ga?O?）中掺入锡（Sn）形成锡镓氧纳米结构（Ns），并采用铂（Pt）金属作为电极，成功制备了一种独特的金属-半导体-金属（MSM）光电探测器。这种混合纳米结构（MNs）使紫外光（254–302 nm）的检测范围得以扩展，同时具有超低暗电流特性，有望成为远距离深紫外探测领域的潜在器件。锡镓氧纳米结构（Ns）通过低压化学气相沉积（LPCVD）沉积在c面蓝宝石衬底上。X射线衍射结果表明，锡镓氧与四方相二氧化锡（SnO?）混合纳米结构（MNs）共同存在。锡镓氧的XRD峰位偏移归因于锡与镓的结合形成了锡镓氧合金，根据维加德定律测定其锡含量x约为7.3%。场发射扫描电镜（FESEM）图像显示其为粗直径线状纳米结构。吸收光谱显示存在对应于锡镓氧和二氧化锡纳米结构的两个吸收边特征。该光电探测器在2 V偏压下具有较大的光电导增益比（PDCR=103）和快速下降时间（0.18秒）。探测器还表现出自供电特性，在0 V偏压下PDCR>10?。由于铂的高势垒高度，暗电流极低（5 V时为13 pA），而通过掺入锡将紫外检测范围从254–302 nm扩展时，PDCR仅出现微小下降。
关键词： 低压化学气相沉积、纳米结构、光电探测器、氧化镓
更新于2025-09-23 15:21:01
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LPCVD绕镀对n型隧穿氧化钝化接触c-Si太阳能电池性能的影响
摘要： 本文在N型硅衬底上制备了工业尺寸（244.32cm2）的隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）硅太阳能电池。超薄隧穿氧化层和磷掺杂多晶硅（poly-Si）薄膜均通过LPCVD系统制备。观察到多晶硅在硼硅玻璃（BSG）表面出现包裹现象。该多晶硅包裹会形成漏电流路径，从而降低电池的并联电阻，导致电池效率下降。采用不同方法处理多晶硅包裹问题以提升电池并联电阻。实验结果表明，化学蚀刻法能有效解决多晶硅包裹问题并改善电池性能。最终，我们研制的双面TOPCon太阳能电池实现了22.81%的转换效率，开路电压（Voc）达702.6 mV，短路电流密度（Jsc）为39.78 mA/cm2，填充因子（FF）为81.62%。
关键词： 低压化学气相沉积、环绕式、隧穿氧化层钝化接触、多晶硅薄膜
更新于2025-09-23 15:21:01
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非轴向c面蓝宝石衬底上In?O?薄膜的低压化学气相沉积
摘要： 采用低压化学气相沉积（LPCVD）法，在0°、3.5°、6°和8°偏轴角的透明c面蓝宝石衬底上生长了异质外延In2O3薄膜。以金属固态铟和氧气作为前驱体。通过X射线衍射（XRD）光谱和截面扫描透射电子显微镜（STEM）研究了衬底偏轴对生长薄膜结晶质量的影响。XRD 2θ-ω谱证实生长出具有(111)面外取向的体心立方方铁锰矿结构In2O3薄膜。STEM图像显示偏轴角衬底上生长的薄膜位错密度降低。拉曼光谱进一步确认了晶体结构，室温下观测到对应bcc-In2O3拉曼模式的15个特征峰。XRD ω摇摆曲线、XRD Φ扫描图谱及STEM图像表明，特别是3.5°和6°偏切角衬底上生长的薄膜结晶质量更优。实现了约0.5-30 μm/hr的宽范围生长速率。室温2.15 eV光致发光峰源于深能级缺陷跃迁，3.38 eV激发峰对应bcc-In2O3光学带隙。测得室温电子霍尔迁移率约88-116 cm2/V·s，本底载流子浓度约6-9×1017 cm-3。
关键词： 低压化学气相沉积，氧化铟，离轴衬底，c面蓝宝石
更新于2025-09-22 21:39:56
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超大面积、连续且高介电常数的h-BN薄膜的可调厚度生长
摘要： 六方氮化硼（h-BN）因其优异的热学性能、力学性能和宽光学带隙，在超薄二维微电子领域极具应用潜力。然而，制备具有高击穿强度的大尺寸横向均匀h-BN薄膜仍是重大挑战。本研究通过低压化学气相沉积法（LPCVD）系统探究了生长条件对h-BN薄膜厚度的影响。采用电解抛光铜箔作为沉积衬底并设计定制"封闭式"石英舟反应器，优化LPCVD生长参数后，我们实现了厚度可调（1.50-10.30纳米）、表面光滑（均方根粗糙度0.26纳米）且超大尺寸（1.0厘米×1.0厘米）的h-BN薄膜生长，其本征击穿强度高达~10.0兆伏/厘米，为开发具有超薄特性的高可靠性二维微电子器件提供了重要前景。
关键词： 介电击穿强度，六方氮化硼（h-BN），薄膜，低压化学气相沉积（LPCVD），二维微电子学，六方氮化硼
更新于2025-09-22 21:53:55
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采用低压化学气相沉积法制备双层SiN<sub>x</sub>栅介质的GaN晶体管中增强的栅堆叠稳定性
摘要： 我们报道了通过采用双层SiNx作为栅介质，在氮化镓金属绝缘体半导体高电子迁移率晶体管（MISHEMT）中实现了增强的栅堆叠稳定性。为实现该双层栅介质方案，先通过低压化学气相沉积沉积一层富硅SiNx中间层，再沉积高阻SiNx层。富硅SiNx能有效抑制介质/AlGaN势垒界面的陷阱现象，上层高阻SiNx层可大幅阻断栅极漏电流以实现大栅摆幅。与采用单一富硅或高阻SiNx层的MISHEMT相比，双层栅介质MISHEMT兼具两者优势，实现了阈值电压稳定且漏电流低的栅堆叠。这些结果表明，采用双层SiNx栅介质方案开发高性能GaN MISHEMT在高效功率应用领域具有巨大潜力。
关键词： 低压化学气相沉积，氮化硅，双层结构，栅极介质，金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管，氮化镓
更新于2025-09-04 15:30:14
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生长压力对低压化学气相沉积法在r面和c面蓝宝石上直接生长石墨烯的影响
摘要： 通过低压化学气相沉积法，在无需金属催化剂的情况下，于r面和c面蓝宝石衬底上均实现了石墨烯生长。研究系统改变生长压力以探究其对石墨烯生长的影响，结果表明：在r面蓝宝石上，石墨烯覆盖率随生长压力升高而增加；而在c面蓝宝石上则随压力升高而降低。拉曼光谱与原子力显微镜分析显示，r面蓝宝石上的生长层为单层石墨烯，c面蓝宝石上则为双层结构。推测石墨烯在r面蓝宝石上仅以二维成核模式生长，而在c面蓝宝石表面形成的凹坑中更易生长——这些由氧脱附产生的凹坑可能具有某种催化效应。
关键词： 蓝宝石、低压化学气相沉积、原子力显微镜、生长压力、石墨烯、拉曼光谱
更新于2025-09-04 15:30:14