本文關(guān)鍵詞：微納結(jié)構(gòu)的載能離子制備、調(diào)控及其機(jī)理研究年度報(bào)告

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【摘要】：以粒子束技術(shù)為基礎(chǔ)的材料制造技術(shù),在材料和半導(dǎo)體器件的發(fā)展中起著舉足輕重的作用,芯片性能的提高將更多地依賴于粒子束與微納物質(zhì)作用及其精確調(diào)控技術(shù)。目前,離子注入技術(shù)最成功的應(yīng)用領(lǐng)域是半導(dǎo)體工業(yè),其被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體源\漏、阱摻雜工藝中;另一方面,在微電子、光電子領(lǐng)域的前沿-SOI技術(shù)領(lǐng)域,離子注入技術(shù)同樣獲得廣泛應(yīng)用,例如:采用氧離子注入合成SOI材料并利用缺陷離子實(shí)現(xiàn)對(duì)其絕緣埋層厚度的精確調(diào)控,氦-氧多種類離子注入合成SOI納米結(jié)構(gòu)等。此外,為了推動(dòng)微電子技術(shù)沿摩爾定律繼續(xù)發(fā)展,新型硅基應(yīng)變材料,如,絕緣體上應(yīng)變硅和絕緣體上應(yīng)變鍺硅等,由于具有比Si高的多的載流子遷移率以及同傳統(tǒng)的Si器件工藝兼容,因而得到研究領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)界的高度重視。其材料制備關(guān)注的焦點(diǎn)在于利用離子注入引入納米孔層對(duì)異質(zhì)外延應(yīng)變材料應(yīng)力釋放,實(shí)現(xiàn)應(yīng)力轉(zhuǎn)移,最終獲得以上新型硅基應(yīng)變材料。總之,對(duì)離子注入合成納米尺度材料的機(jī)理進(jìn)行研究,探索半導(dǎo)體材料離子注入原子的沉淀分解、擴(kuò)散與成核長(zhǎng)大等物理效應(yīng)與演變機(jī)制,以及粒子束對(duì)材料應(yīng)變的形成、應(yīng)變釋放的作用對(duì)新型半導(dǎo)體材料合成具有重要的指導(dǎo)意義。高能離子束與光電絕緣體功能材料的相互作用是一個(gè)具有很強(qiáng)應(yīng)用前景的課題。具有一定能量的離子束,轟擊光電功能材料表面,輻照離子通過(guò)損傷、缺陷機(jī)制,誘導(dǎo)特定區(qū)域的折射率發(fā)生變化,在表面形成光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。根據(jù)注入離子的能量、方式的不同,可以分為離子注入、快重離子輻照、聚焦質(zhì)子束。我們綜合利用上述手段在多種晶體材料中晶體上實(shí)現(xiàn)波導(dǎo)結(jié)構(gòu),研究表明離子輻照技術(shù)作為一種非平衡的物理方法,注入離子的數(shù)量小,而且多數(shù)離子都位于注入射程的末端,在波導(dǎo)層中幾乎沒(méi)有摻雜效應(yīng),能夠保持晶體的原有組分和結(jié)構(gòu),通過(guò)適當(dāng)?shù)臒嵬嘶鹛幚?波導(dǎo)層中的色心和點(diǎn)缺陷可以被消除,使得波導(dǎo)層可以保持原有的光學(xué)性能,是一種"晶體波導(dǎo)"。通過(guò)系統(tǒng)的研究,在多種晶體上制備出性能穩(wěn)定、導(dǎo)模質(zhì)量好的光波導(dǎo),實(shí)現(xiàn)波導(dǎo)中光學(xué)倍頻和激光輸出,并通過(guò)理論分析對(duì)其輻照機(jī)理進(jìn)行了探討。這對(duì)于無(wú)源/有源微納光子器件的研究奠定了實(shí)驗(yàn)和理論基礎(chǔ)。
【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所;山東大學(xué);
【分類號(hào)】：TN303;TN304
【正文快照】： 閱讀全文鏈接(需實(shí)名注冊(cè)):http://w ww.nstrs.cn/xiangxi BG.aspx?id=49721flag=1微納結(jié)構(gòu)的載能離子制備、調(diào)控及其機(jī)理研究年度報(bào)告@張苗$中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所 @王雪林$山東大學(xué) @魏星$中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所以粒子束技術(shù)為基礎(chǔ)的材料

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