氧注入隔离(SIMOX:Separation by IMplanted OXygen)是绝缘层上形成单晶硅(SOI:Silicon onInsulator)结构的最有前途的技术。制备工艺简单,可获得绝缘层上高质量的单晶硅膜。由于SIMOX衬底与体材料硅相比有许多潜在的优点,如有较高的开关速度、较强的抗辐照能力和避免闭锁效应等,正受到人们越来越多的关注。SIMOX衬底上分子束外延生长GaAs或Si/Ge_(0.5)Si_(0.5)应变层超晶格薄膜,具有异质外延材料和SIMOX的全部优点。可把GaAs光电器件和硅集成电路集成在一块芯片上。SIMOX中氧化物埋层由氧离子注入单晶硅形成,注入能量为200kev,剂量为1.8×10~_(18)/cm^2。注入后试样在1300C干氮气氛中退火6小时。
本文研究了利用大剂量的N^+和O^+注入单晶硅并经高温热退火以后形成的SOI(silicon on Insulator)新材料的形成过程及其多层结构.对SOI结构进行了红外吸收谱和反射谱的测量,通过对红外反射干涉谱的理论分析和计算机模拟,得到了SOI结构的折射率分布.研究表明,利用离子束合成技术可以获得高质量的SOI材料,红外吸收谱和反射谱的测量分析是一种有效的、非破坏性的检测方法.
近几年来,SOI(silicon on Insulator)材料因用于制备抗辐照、高速CMOS电路及三维集成电路等受到人们越来越多的关注。在各种SOI技术中,离子注入形成SOI材料有其独到的优点,制备工艺简单方便,可获得高质量的表层单晶硅。本文以XTEM研究大束流,高剂量的氮离子或氧离子注入单晶硅形成的SOI材料,用于确定表面层硅的辐照损伤和氮化硅或氧化硅埋层剖面的显微结构。注N^+SOI试样的制备,采用Φ50毫米的硅晶片(n型、3～6Ωcm,<110>)注入能量为190kev,剂量为1.8×10_1^(18)N^+/厘米~2,N^+束流密度为50微安/厘米~2.
