硼酸镁_铝_晶须增强镁基复合材料中界面特性对比研究_金培鹏

第４０卷㊀第７期２０１９年７月发㊀光㊀学㊀报ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＬＵＭＩＮＥＳＣＥＮＣＥＶｏｌ ４０Ｎｏ ７Ｊｕｌｙꎬ２０１９文章编号:１０００￣７０３２(２０１９)０７￣０９１５￣０７界面处理对ＡｌＧａＮ/ＧａＮＭＩＳ￣ＨＥＭＴｓ器件动态特性的影响韩㊀军１ꎬ赵佳豪１ꎬ赵㊀杰１ꎬ２ꎬ邢艳辉１∗ꎬ曹㊀旭１ꎬ付㊀凯２ꎬ宋㊀亮２ꎬ邓旭光２ꎬ张宝顺２(１.北京工业大学信息学部光电子技术省部共建教育部重点实验室ꎬ北京㊀１００１２４ꎻ２.中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所纳米器件与应用重点实验室ꎬ江苏苏州㊀２１５１２３)摘要:研究不同界面处理对ＡｌＧａＮ/ＧａＮ金属￣绝缘层￣半导体(ＭＩＳ)结构的高电子迁移率晶体管(ＨＥＭＴ)器件性能的影响ꎮ采用Ｎ２和ＮＨ３等离子体对器件界面预处理ꎬ实验结果表明ꎬＮ２等离子体预处理能够减小器件的电流崩塌ꎬ通过对Ｎ２等离子体预处理的时间优化ꎬ发现预处理时间１０ｍｉｎ能够较好地提高器件的动态特性ꎬ３０ｍｉｎ时动态性能下降ꎮ进一步引入ＡｌＮ作为栅介质插入层并经过高温热退火后能够有效提高器件的动态性能ꎬ将器件的阈值回滞从４１１ｍＶ减小至１１１ｍＶꎬ动态测试表明ꎬ在９００Ｖ关态应力下ꎬ器件的电流崩塌因子从４２.０４减小至４.７６ꎮ关㊀键㊀词:电流崩塌ꎻＡｌＮ栅介质插入层ꎻ界面处理ꎻＡｌＧａＮ/ＧａＮ高电子迁移率晶体管中图分类号:ＴＮ３８６.２㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀ＤＯＩ:１０.３７８８/ｆｇｘｂ２０１９４００７.０９１５ＩｍｐａｃｔｏｆＩｎｔｅｒｆａｃｅＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｎＤｙｎａｍｉｃＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆＡｌＧａＮ/ＧａＮＭＩＳ￣ＨＥＭＴｓＨＡＮＪｕｎ１ꎬＺＨＡＯＪｉａ￣ｈａｏ１ꎬＺＨＡＯＪｉｅ１ꎬ２ꎬＸＩＮＧＹａｎ￣ｈｕｉ１∗ꎬＣＡＯＸｕ１ꎬＦＵＫａｉ２ꎬＳＯＮＧＬｉａｎｇ２ꎬＤＥＮＧＸｕ￣ｇｕａｎｇ２ꎬＺＨＡＮＧＢａｏ￣ｓｈｕｎ２(１.ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＯｐｔｏ￣ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎꎬＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＢｅｉｊｉｎｇ１００１２４ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＮａｎｏＤｅｖｉｃｅｓａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓꎬＳｕｚｈｏｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＮａｎｏ￣ｔｅｃｈａｎｄＮａｎｏ￣ｂｉｏｎｉｃｓꎬＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓꎬＳｕｚｈｏｕ２１５１２３ꎬＣｈｉｎａ)∗ＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇＡｕｔｈｏｒꎬＥ￣ｍａｉｌ:ｘｉｎｇｙａｎｈｕｉ＠ｂｊｕｔ.ｅｄｕ.ｃｎＡｂｓｔｒａｃｔ:ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｋｉｎｄｓｏｆｉｎｔｅｒｆａｃｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｎｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆＡｌＧａＮ/ＧａＮＭＩＳ￣ＨＥＭＴｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ.Ｎ２ａｎｄＮＨ３ｐｌａｓｍａｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｑｕａｌｉｔｙ.ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔＮ２ｐｌａｓｍａｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｃｏｕｌｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｃｏｌｌａｐｓｅｏｆｄｅｖｉｃｅｓ.ＢｙｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｔｈｅｔｉｍｅｏｆＮ２ｐｌａｓｍａｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔꎬｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｄｅｖｉｃｅｓｗｉｔｈ１０ｍｉｎｔｈｅｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｗａｓｉｍｐｒｏｖｅｄꎬｗｈｉｌｅｔｈａｔｏｆ３０ｍｉｎｗａｓｄｅｇｒａｄｅｄ.Ａｓａｇａｔｅｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｉｎ￣ｔｅｒｃａｌａｔｉｏｎｌａｙｅｒꎬｔｈｅａｎｎｅａｌｅｄＡｌＮｉｎｔｅｒｌａｙｅｒｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｔｈｅｄｅｖｉｃｅ.ＴｈｅＶｔｈｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｗａｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｆｒｏｍ４１１ｍＶｔｏ１１１ｍＶꎬａｎｄｔｈｅｄｅｖｉｃｅｃｕｒｒｅｎｔｃｏｌｌａｐｓｅｆａｃｔｏｒｗａｓｒｅｄｕｃｅｄｆｒｏｍ４２.０４ｔｏ４.７６ａｆｔｅｒｕｎｄｅｒＯＦＦ￣ｓｔａｔｅＶＤｓｔｒｅｓｓｏｆ９００.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｃｕｒｒｅｎｔｃｏｌｌａｐｓｅꎻＡｌＮｇａｔｅｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｉｎｓｅｒｔｉｏｎｌａｙｅｒꎻｉｎｔｅｒｆａｃｅｔｒｅａｔｍｅｎｔꎻＡｌＧａＮ/ＧａＮｈｉｇｈｅｌｅｃｔｒｏｎｍｏｂｉｌｉｔｙｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ㊀㊀收稿日期:２０１８￣０８￣２０ꎻ修订日期:２０１８￣１０￣１７㊀㊀基金项目:国家自然科学基金(６１２０４０１１ꎬ１１２０４００９ꎬ６１５７４０１１)ꎻ北京市自然科学基金(４１４２００５ꎬ４１８２０１４)ꎻ北京市教委科学研究基金(ＰＸＭ２０１８＿０１４２０４＿５０００２０)资助项目ＳｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ(６１２０４０１１ꎬ１１２０４００９ꎬ６１５７４０１１)ꎻＢｅｉｊｉｎｇＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａ￣ｔｉｏｎ(４１４２００５ꎬ４１８２０１４)ꎻＢｅｉｊｉｎｇＭｕｎｉｃｉｐａｌＥｄｕｃａｔｉｏｎＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＦｕｎｄ(ＰＸＭ２０１８＿０１４２０４＿５０００２０)９１６㊀发㊀㊀光㊀㊀学㊀㊀报第４０卷１㊀引㊀㊀言ＧａＮ作为第三代半导体的代表ꎬ具有高禁带宽度㊁高击穿电场㊁高电子迁移率㊁以及耐酸碱等特点ꎮ以ＡｌＧａＮ和ＧａＮ异质结结构制备的高电子迁移率晶体管ꎬ由于极化效应产生的天然的高浓度㊁高迁移率的二维电子气ꎬ在功率开关器件的大功率及高频性能方面有很好的应用前景[１￣４]ꎮＭＩＳ￣ＨＥＭＴ器件可以有效地减小器件的栅极漏电ꎬ提高耐压ꎬ提高栅驱动能力ꎮ但是由于栅介质的引入ꎬ产生新的界面ꎬ界面质量给器件的应用带来新的问题ꎬ影响器件的可靠性和阈值回滞等ꎮＥｌｌｅｒ等[５]详细报道了对于ＧａＮ表面的处理过程ꎬ包括湿法化学处理[６]㊁真空退火处理[７]㊁气体氛围下退火处理[８]及离子束㊁等离子体处理[９￣１０]等ꎮＧａＮ材料表面存在含Ｏ的化合物和Ｎ空位[２ꎬ１１]ꎬ这两种缺陷态成为影响界面质量的主要因素ꎬ目前的报道中ꎬ集中于使用含Ｎ等离子体来处理器件表面[１２￣１４]ꎬ主要作用机理为去除Ｏ杂质和补充Ｎ空位ꎮＨａｓｈｉｚｕｍｅ[１５]在器件钝化作用前使用Ｎ２作为等离子体处理样品表面ꎬ得到了很高质量的钝化结果ꎬ而且界面态浓度下降ꎮＲｏｍｅｒｏ[１６]通过原位含氮气等离子体预处理ꎬ器件的电流崩塌㊁输出功率㊁增益等特性取得了非常好的效果ꎮ在本文研究中ꎬ我们对ＡｌＧａＮ/ＧａＮＭＩＳ￣ＨＥＭＴ器件工艺过程中的界面处理进行优化比较ꎬ实验利用等离子体预处理研究不同气体(Ｎ２和ＮＨ３)及不同预处理时间对器件直流性能和动态特性的影响ꎬ并在该研究基础上ꎬ继续引入ＡｌＮ栅介质插入层进行界面处理ꎬ研究采用ＡｌＮ栅介质插入层进行界面处理对器件动静态特性的影响ꎮ２㊀实㊀㊀验ＡｌＧａＮ/ＧａＮＨＥＭＴ外延材料是通过金属有机物化学气相沉积技术在Ｓｉ(１１１)衬底上生长的ꎬ外延结构依次为成核层㊁ＧａＮ缓冲层和ＡｌＧａＮ势垒层ꎮ器件的制备工艺过程为:(１)界面处理过程ꎻ(２)栅介质钝化层制备ꎬ采用ＬＰＣＶＤ沉积ＳｉＮｘ作为栅介质ꎬ主要考虑其具有良好的稳定性和漏电[７]ꎬ利用ＳｉＨ２Ｃｌ２和ＮＨ３作为Ｓｉ源和Ｎ源ꎬ温度７８０ħꎻ(３)注入隔离ꎬ采用Ｆ离子进行注入隔离ꎻ(４)欧姆接触制备ꎬ利用磁中性环路放电刻蚀ＳｉＮｘ形成窗口ꎬ电子束蒸发沉积Ｔｉ/Ａｌ/Ｎｉ/Ａｕ为２０/１３０/５０/５０ｎｍꎬＮ２氛围下８５０ħ退火３０ｓ形成欧姆接触ꎻ(５)栅电极制备ꎬ利用金属热蒸发沉积Ｎｉ/Ａｕ为５０/１０ｎｍ制备栅电极ꎮ图１(ａ)显示的是ＡｌＧａＮ/ＧａＮＭＩＳ￣ＨＥＭＴ器件基本结构示意图ꎬ器件栅介质层厚度为２０ｎｍꎬ器件栅长为２μｍꎬ栅宽为１００μｍꎬ栅漏距离为１６μｍꎬ栅源距离为４μｍꎮ其中对于界面处理工艺过程ꎬ设计了实验Ⅰ:采用不同预处理气体Ｎ２和ＮＨ３对ＡｌＧａＮ/ＧａＮＨＥＭＴ表面预处理ꎬ预处理时间均为５ｍｉｎꎬ实验分别设置为样品Ａ和样品Ｂꎮ在实验Ｉ基础上设计实验方案Ⅱ:选取Ｎ２作为预处理气体ꎬ研究不同预处理时间对ＡｌＧａＮ/ＧａＮＭＩＳ￣ＨＥＭＴ器件的影响ꎬ设置样品Ｃ㊁Ｄ㊁Ｅ分别预处理的时间为０ꎬ１０ꎬ３０ｍｉｎꎮ上述等离子体预处理温度为３５０ħꎬ压强为２６６Ｐａ(２０００ｍｔｏｒｒ)ꎬＲＦ功率为６０ＷꎬＬＦ功率为５０ＷꎮSiN x2DEGAlGaNSiBufferSGAlN2DEGAlGaNSiN xSiBufferSGDD（a）（b）图１㊀(ａ)实验器件基本结构示意图ꎻ(ｂ)引入插入层后的器件结构示意图ꎮＦｉｇ.１㊀(ａ)Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｏｆｄｅｖｉｃｅｓｆｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｒｅ￣ｔｒｅａｔｍｅｎｔ.(ｂ)Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｏｆｄｅｖｉｃｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｏｒｓａｍｐｌｅｗｉｔｈｉｎ￣ｓｅｒｔｉｏｎｌａｙｅｒ.为进一步改善ＡｌＧａＮ/ＧａＮＭＩＳ￣ＨＥＭＴ器件性能ꎬ在上述实验的基础上ꎬ设计实验Ⅲ:采取ＰＥＡＬＤ生长的ＡｌＮ作为栅介质插入层ꎬ设置样品Ｆ㊁Ｇ㊁Ｈꎬ引入ＡｌＮ插入层的器件结构示意图为图１(ｂ)ꎮ样品Ｆ作为空白对照组未引入插入层界面处理过程ꎬ样品Ｇ和样品Ｈ利用ＰＥＡＬＤ生长３ｎｍＡｌＮꎬＴＭＡｌ为Ａｌ源ꎬＮ２为Ｎ源ꎬ生长温度３００ħꎮ样品Ｈ在栅介质沉积后于Ｎ２氛围下１０００ħ退火２ｍｉｎꎮ样品栅介质ＬＰＣＶＤ￣ＳｉＮｘ１２ｎｍꎮ器件尺寸分别为:栅长２μｍꎬ栅宽１００μｍꎬ栅漏距离３０μｍꎬ栅源距离３μｍꎮ每组实验均采用安捷伦Ｂ１５０５Ａ进行测试表征ꎮ㊀第７期韩㊀军ꎬ等:界面处理对ＡｌＧａＮ/ＧａＮＭＩＳ￣ＨＥＭＴｓ器件动态特性的影响９１７㊀３㊀结果与讨论３.１㊀界面预处理气体的影响图２是Ｎ２和ＮＨ３预处理器件的转移输出曲线ꎬ从图２中可以看出不同的预处理气体对器件的直流特性具有明显的影响ꎮＮ２和ＮＨ３等离子体预处理之后器件的峰值跨导分别是６４.６ｍＳ/ｍｍ和７０.７ｍＳ/ｍｍꎬ饱和电流分别为５７９.３ｍＡ/ｍｍ和５５０ｍＡ/ｍｍꎮＮ２等离子体预处理的器件跨导峰值较ＮＨ３等离子体预处理器件低ꎬ但是饱和电流有所增加ꎮ在图２中还看到ꎬ相比于Ｎ２等离子体预处理ꎬＮＨ３等离子体预处理的实验结果中存在饱和电流下降的现象ꎬ这与Ｋｉｍ[１２]报道的一致ꎬ究其原因是在ＮＨ３在较低功率下产生等离子体的同时会产生一个Ｈ＋的钝化效果ꎮ类似的钝化对于器件的ＲＦ性能会有所提升ꎬ但对器件的ＤＣ特性有退化ꎬＨａｓｈｉｚｕｍｅ[１７]和Ｒｏｍｅｒｏ[１６]的研究已经证明了这一点ꎮ为了进一步对比采用Ｎ２和ＮＨ３不同预处理气体对表面态引起的器件性能退化作用ꎬ实验对样品Ａ和样品Ｂ进行了电流崩塌的表征ꎮ图３分别显示了关态下漏极电压600500-20V GS /VI D /(m A ·m m -1)4003002001000N 2plasmaNH 3plasma（a ）-15-10-55406080200G m /(m S ·m m -1)6005002V d /VI D /(m A ·m m -1)4003002001000N 2plasma NH 3plasma（b ）461012143V -3V -5V -7V -9V80V GS -15~3V 图２㊀Ｎ２和ＮＨ３等离子体预处输出曲线理器件转移输出曲线对比ꎮ(ａ)转移曲线ꎻ(ｂ)输出曲线ꎮＦｉｇ.２㊀ＴｔｒａｎｓｆｅｒａｎｄｏｕｔｐｕｔｃｕｒｖｅｓｆｏｒｓａｍｐｌｅＡｗｉｔｈＮ２ｐｌａｓｍａａｎｄｓａｍｐｌｅＢｗｉｔｈＮＨ３ｐｌａｓｍａ.(ａ)Ｔｒａｎｓ￣ｆｅｒｃｕｒｖｅｓ.(ｂ)Ｏｕｔｐｕｔｃｕｒｖｅｓ.10080300V d /VR D y n a m i c /R O N20010100506040200N 2plasma NH 3plasmaOFF 鄄state:V GS =-15VOFF 鄄ON swtiching time:t =200滋s ON 鄄state:V GS =0V V D =1V图３㊀Ｎ２和ＮＨ３等离子体预处理器件电流崩塌对比Ｆｉｇ.３㊀ＣｕｒｒｅｎｔｃｏｌｌａｐｓｅｆｏｒｓａｍｐｌｅＡｗｉｔｈＮ２ｐｌａｓｍａａｎｄｓａｍｐｌｅＢｗｉｔｈＮＨ３ｐｌａｓｍａ１０ꎬ５０ꎬ１００ꎬ２００ꎬ３００Ｖ下的电流崩塌ꎮ从图３中可以看到在不同的漏极偏压下ꎬＮ２等离子体预处理器件的电流崩塌因子明显较ＮＨ３等离子体预处理的小ꎬＮ２等离子体预处理器件在偏压１００Ｖ时崩塌因子最大值为３５.６ꎬＮＨ３等离子体预处理器件为５７.５ꎻ在偏压３００Ｖ时ꎬＮＨ３等离子体预处理器件的崩塌因子最大值为８５.３ꎬＮ２等离子体预处理器件为１９.１ꎮ对比器件的动静态性能ꎬ采用Ｎ２等离子体预处理能够有效地提高器件的动态性能ꎮ３.２㊀界面预处理时间的影响图４给出了不同预处理时间下ꎬ器件转移输出特性对比ꎮ结果显示不同预处理时间对样品的基本电学性能影响不明显ꎬ预处理后器件的静态性能没有大的提高ꎮ采用ｐｕｌｓｅ￣ＤＣ表征器件的动态性能ꎮ器件测试脉冲是(５ｍｓꎬ３ｍｓ)ꎬ即关态偏压施加的时间是３ｍｓꎬ测试周期是５ｍｓꎬ器件关态偏压为(ＶＤ:５０ＶꎬＶＧＳ:－２０Ｖ)ꎮ图５中展示了不同时间预处理器件的直流/脉冲输出电流曲线对比ꎮ相比于静态输出电流ꎬＣ㊁Ｄ㊁Ｅ样品的脉冲输出电流都发生了明显下降ꎬ其中未经过Ｎ２等离子体预处理的样品Ｃ下降最为严重ꎬ预处理时间１０ｍｉｎ的样品Ｄ结果最好ꎬ样品Ｃ㊁Ｄ及样品Ｅ的饱和电流下降幅度分别为３０６.１ꎬ９９.１ꎬ１８４.５ｍＡ/ｍｍꎮ该结果表明利用Ｎ２等离子体预处理能够明显地减小器件界面导致的性能退化ꎮ对比预处理１０ｍｉｎ的样品Ｄ和处理３０ｍｉｎ的样品Ｅ的结果ꎬ发现长时间的预处理对器件的性能有一定的损害ꎬ主要原因是长时间的预处理导致表面有正电荷或者新的施主态的积累ꎬ使得器件动态性能下降[１８]ꎮ９１８㊀发㊀㊀光㊀㊀学㊀㊀报第４０卷V GS /V600500-15I D /（m A ·m m -1）400300200CD E 1000-20-10-505V d :10V20406080G m /（m S ·m m -1）（a ）V D /V6005004I D /（m A ·m m -1）400300200C D E100001081214V GS （b ）-14~2V 622V -2V-6V-10V 图４㊀不同预处理时间下器件转移输出特性曲线ꎮ(ａ)转移曲线ꎻ(ｂ)输出曲线ꎮＦｉｇ.４㊀Ｔｒａｎｓｆｅｒａｎｄｏｕｔｐｕｔｃｕｒｖｅｓｆｏｒｔｈｒｅｅｓａｍｐｌｅｓ.(ａ)Ｔｒａｎｓｆｅｒｃｕｒｖｅｓ.(ｂ)Ｏｕｔｐｕｔｃｕｒｖｅｓ.6005002V D /VI D /（m A ·m m -1）（a ）Pulse:(5ms,3ms)Based:(V d ,V gs )(50V,-20V)DC:V g :-14~2V step:4V V d :0~10VDCPulse40030020010000468101214166005002V D /VI D /（m A ·m m -1）（b ）Pulse:(5ms,3ms)Based:(V d ,V gs )(50V,-20V)DC:V gs :-14~2V step:4V V d :0~10VDC Pulse40030020010000468101214166005002V D /VI D /（m A ·m m -1）（c ）Pulse:(5ms,3ms)Based:(V d ,V gs )(50V,-20V)DC:V gs :-14~2V step:4V V d :0~10VDC Pulse 4003002001000046810121416600500CV D /VI D /（m A ·m m -1）（d ）400300D E200DCPulse100图５㊀直流㊁脉冲输出曲线对比ꎮ(ａ)样品Ｃꎻ(ｂ)样品Ｄꎻ(ｃ)样品Ｅꎻ(ｄ)实验样品直流/脉冲下饱和电流对比ꎮＦｉｇ.５㊀ＣｏｍｐａｒｉｓｉｏｎｏｆｐｕｌｓｅｄＩ￣Ｖｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ.(ａ)ＳａｍｐｌｅＣ.(ｂ)ＳａｍｐｌｅＤ.(ｃ)ＳａｍｐｌｅＥ.(ｄ)ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｓａｔｕｒａｔｉｏｎｏｕｔｐｕｔｃｕｒｒｅｎｔｄｅｎｓｉｔｙｂｅｔｗｅｅｎｐｕｌｓｅｄａｎｄＤＣ.３.３㊀界面栅介质插入层的影响图６展示了器件的转移输出特性对比ꎮ为了更明显地显示ꎬ将样品Ｆ㊁Ｇ的对比结果显示于图６(ａ)㊁(ｂ)ꎬ将样品Ｇ㊁Ｈ的对比结果显示于图６(ｃ)㊁(ｄ)ꎮ样品Ｆ㊁Ｇ和Ｈ阈值电压分别为－６.４６ꎬ－７.６２ꎬ－７.０４Ｖꎬ由此看出采用ＡｌＮ栅介质插入层导致了器件的阈值向负漂移ꎬ是因为引入ＡｌＮ插入层会在表面形成极化正电荷ꎬ影响阈值电压ꎮ图６中给出了样品Ｆ㊁Ｇ和Ｈ导通电阻分别为１３.８ꎬ１５.７ꎬ２０.６Ω ｍｍꎮ和样品Ｆ比较ꎬ样品Ｇ和Ｈ导通电阻增加的原因可能是引入ＡｌＮ介质插入层会造成导通电阻在一定范围内退化ꎬ从而使饱和电流下降[１９￣２０]ꎮ观察图６(ｃ)ꎬ发现样品Ｈ中ꎬ从－１５Ｖ扫到５Ｖ的正向及从５Ｖ回扫到－１５Ｖ的转移曲线回滞明显消除ꎬ而没有高温退火的样品Ｇ中回滞现象明显ꎮ图７给出了实验样品的正向阈值与负向阈值的对比ꎬ器件的阈值在回扫过程中会出现正向漂移ꎬＦ㊁Ｇ和Ｈ器件的阈值回滞ΔＶｔｈ(Ｖｔｈ负向－Ｖｔｈ正向)分别为４１１ꎬ５０６ꎬ１１１ｍＶꎮ和样品Ｆ相比ꎬ样品Ｈ的ΔＶｔｈ降低７２.９９％ꎬ可以看出采用退火后ＡｌＮ栅介质插入层界面处理的器件阈值回滞明显消除ꎬ说明由界面引起的器件性能退化得到控制ꎮ另外ꎬ未经过退火的ＡｌＮ介质插入层的界面处理的器件Ｇ㊀第７期韩㊀军ꎬ等:界面处理对ＡｌＧａＮ/ＧａＮＭＩＳ￣ＨＥＭＴｓ器件动态特性的影响９１９㊀阈值回滞反而增大ꎬ这可能是ＡｌＮ材料中存在缺陷导致的ꎮ经过１０００ħ的退火过程的样品ＨꎬＡｌＮ材料存在重结晶过程ꎬ提高了ＡｌＮ材料质量ꎬ改善了界面质量ꎮ400-15V GS /VI D /（m A ·m m -1）（a ）30020010006Reference(F)AlN interlaye(G)V GS :-15~5VV D :15~-15V V D :10V-12-9-6-303２00４0６0８0Ｇm /（m S ·m m -1）400V D /VI D /（m A ·m m -1）（b ）3002001000Reference(F)AlN interlaye(G)２４６８１０R ON (F)=13.8赘·mm R ON (G)=15.7赘·mm400-15V GS /VI D /（m A ·m m -1）（c ）30020010006Anneal(H)AlN interlaye(G)V GS :15~5V V GS :15~-15V V D :10V-12-9-6-303２00４0６0８0Ｇm /（m S ·m m -1）400V D /VI D /（m A ·m m -1）（d ）3002001000AlN interlayer anneal(H)AlN interlaye(G)２４６８１０R ON (G)=15.7赘·mm R ON (G)=20.6赘·mmAlN interlayer(G)图６㊀样品转移㊁输出特性曲线对比ꎮ(ａ㊁ｂ)样品Ｆ㊁Ｇ对比ꎻ(ｃ㊁ｄ)样品Ｇ㊁Ｈ对比ꎮＦｉｇ.６㊀Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｔｒａｎｓｆｅｒａｎｄｏｕｔｐｕｔｃｕｒｖｅｓｆｏｒｓａｍｐｌｅｓ.(ａꎬｂ)ＳａｍｐｌｅＦａｎｄｓａｍｐｌｅＧ.(ｃꎬｄ)ＳａｍｐｌｅＧａｎｄｓａｍｐｌｅＨ.-6.2FV t h /VGH506mV111mVV GS :-15~5V V GS :5~-15V411mV -6.0-6.4-6.6-6.8-7.0-7.2-7.4-7.6图７㊀样品Ｆ㊁Ｇ㊁Ｈ正回扫阈值回滞对比ꎮＦｉｇ.７㊀ＶｔｈｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｆｏｒｓａｍｐｌｅＦꎬｓａｍｐｌｅＧａｎｄｓａｍｐｌｅＨ.图８给出了样品Ｆ㊁Ｇ㊁Ｈ电流崩塌对比ꎮ对比样品Ｆ和Ｇ数据ꎬ可以看出未经过退火处理的ＡｌＮ插入层对器件的电流崩塌的改善不明显ꎬ这一结论同图７中器件阈值回滞变化相一致ꎮ对比样品Ｇ与Ｈ可以看出ꎬ器件的电流崩塌得到了很好的提高ꎬ９００Ｖ下电流崩塌因子由样品Ｇ中的４２.０４下降到样品Ｈ的４.７６ꎬ抑制效果明显ꎮ因此利用退火ＡｌＮ作为栅介质插入层进行界面处理ꎬ能够有效改善Ａｌ￣ＧａＮ/ＧａＮＭＩＳ￣ＨＥＭＴ器件界面ꎬ提高界面质量ꎬ抑制电流崩塌ꎬ提高器件可靠性ꎮQuiesent drain bias/V80R D y n a m i c /R O N40080010060402002006001000AlN interlayer anneal(H)AlN interlayer(G)Reference(F)图８㊀样品Ｆ㊁Ｇ㊁Ｈ电流崩塌对比ꎮＦｉｇ.８㊀ＣｕｒｒｅｎｔｃｏｌｌａｐｓｅｆｏｒｓａｍｐｌｅＦꎬｓａｍｐｌｅＧａｎｄｓａｍｐｌｅＨ.４㊀结㊀㊀论本文研究了ＡｌＧａＮ/ＧａＮＭＩＳ￣ＨＥＭＴ器件制备过程中不同界面处理对其性能的影响ꎮ研究发现ꎬ经过Ｎ２等离子体预处理较ＮＨ３等离子体预处理能够降低器件的电流崩塌因子ꎬ提高器件的可靠性ꎬ在该研究基础上优化了Ｎ２等离子体预处理时间ꎬ实验结果显示１０ｍｉｎ等离子体预处理能９２０㊀发㊀㊀光㊀㊀学㊀㊀报第４０卷够有效地提高器件脉冲下电流ꎮ进一步引入ＡｌＮ栅介质插入层ꎬ实验发现利用ＡｌＮ插入层及退火工艺能够有效地改善ＡｌＧａＮ/ＧａＮＭＩＳ￣ＨＥＭＴ器件界面质量ꎬ抑制电流崩塌ꎬ提高器件可靠性ꎬ器件的阈值回滞从４１１ｍＶ减小至１１１ｍＶꎬ实现在关态应力９００Ｖ下将器件的电流崩塌因子由４２.０４下降到４.７６ꎮ参㊀考㊀文㊀献:[１]ＺＨＡＮＧＺＬꎬＹＵＧＨꎬＺＨＡＮＧＸＤꎬｅｔａｌ..Ｓｔｕｄｉｅｓｏｎｈｉｇｈ￣ｖｏｌｔａｇｅＧａＮ￣ｏｎ￣ＳｉＭＩＳ￣ＨＥＭＴｓｕｓｉｎｇＬＰＣＶＤＳｉ３Ｎ４ａｓｇａｔｅｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃａｎｄｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎｌａｙｅｒ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓ.ＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖ.ꎬ２０１６ꎬ６３(２):７３１￣７３８.[２]ＬＩＵＳＣꎬＣＨＥＮＢＹꎬＬＩＮＹＣꎬｅｔａｌ..ＧａＮＭＩＳ￣ＨＥＭＴｓｗｉｔｈｎｉｔｒｏｇｅｎｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎｆｏｒｐｏｗｅｒｄｅｖｉｃｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＩＥＥＥＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖ.Ｌｅｔｔ.ꎬ２０１４ꎬ３５(１０):１００１￣１００３.[３]ＫＥＬＥＫÇＩÖꎬＴＡŞＬＩＰＴꎬＹＵＨＢꎬｅｔａｌ..ＥｌｅｃｔｒｏｎｔｒａｎｓｐｏｒｔｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｉｎＡｌ０.２５Ｇａ０.７５Ｎ/ＡｌＮ/ＧａＮｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔＩｎＧａＮｂａｃｋｂａｒｒｉｅｒｌａｙｅｒｓａｎｄＧａＮｃｈａｎｎｅｌｔｈｉｃｋｎｅｓｓｅｓｇｒｏｗｎｂｙＭＯＣＶＤ[Ｊ].Ｐｈｙｓ.ＳｔａｔｕｓＳｏｌｉｄｉꎬ２０１２ꎬ２０９(３):４３４￣４３８.[４]王凯ꎬ邢艳辉ꎬ韩军ꎬ等.掺Ｆｅ高阻ＧａＮ缓冲层特性及其对ＡｌＧａＮ/ＧａＮ高电子迁移率晶体管器件的影响研究[Ｊ].物理学报ꎬ２０１６ꎬ６５(１):０１６８０２￣１￣６.ＷＡＮＧＫꎬＸＩＮＧＹＨꎬＨＡＮＪꎬｅｔａｌ..ＧｒｏｗｔｈｓｏｆＦｅ￣ｄｏｐｅｄＧａＮｈｉｇｈ￣ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｂｕｆｆｅｒｌａｙｅｒｓｆｏｒＡｌＧａＮ/ＧａＮｈｉｇｈｅｌｅｃｔｒｏｎｍｏｂｉｌｉｔｙｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｄｅｖｉｃｅｓ[Ｊ].ＡｃｔａＰｈｙｓ.Ｓｉｎｉｃａꎬ２０１６ꎬ６５(１):０１６８０２￣１￣６.(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ)[５]ＥＬＬＥＲＢＳꎬＹＡＮＧＪＬꎬＮＥＭＡＮＩＣＨＲＪ.ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｕｒｆａｃｅａｎｄｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｉｎｔｅｒｆａｃｅｓｔａｔｅｓｏｎＧａＮａｎｄＡｌＧａＮ[Ｊ].Ｊ.Ｖａｃ.Ｓｃｉ.Ｔｅｃｈｎｏｌ.Ａꎬ２０１３ꎬ３１(５):０５０８０７￣１￣２９.[６]ＸＩＯＮＧＣꎬＬＩＵＳＨꎬＬＩＹＨꎬｅｔａｌ..Ｈｏｔｃａｒｒｉｅｒｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｂｉｐｏｌａｒｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ[Ｊ].Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒ.Ｒｅｌｉａｂｉｌ.ꎬ２０１５ꎬ５５(３￣４):５１４￣５１９.[７]ＺＨＡＮＧＺＬꎬＦＵＫꎬＤＥＮＧＸＧꎬｅｔａｌ..ＮｏｒｍａｌｌｙｏｆｆＡｌＧａＮ/ＧａＮＭＩＳ￣ｈｉｇｈ￣ｅｌｅｃｔｒｏｎｍｏｂｉｌｉｔｙｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓｆａｂｒｉｃａｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇｌｏｗｐｒｅｓｓｕｒｅｃｈｅｍｉｃａｌｖａｐｏｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎＳｉ３Ｎ４ｇａｔｅｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃａｎｄｓｔａｎｄａｒｄｆｌｕｏｒｉｎｅｉｏｎｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ[Ｊ].ＩＥＥＥＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖ.Ｌｅｔｔ.ꎬ２０１５ꎬ３６(１１):１１２８￣１１３１.[８]ＰＥＮＧＭＺꎬＺＨＥＮＧＹＫꎬＷＥＩＫꎬｅｔａｌ..Ｐｏｓｔ￣ｐｒｏｃｅｓｓｔｈｅｒｍａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔｆｏｒｍｉｃｒｏｗａｖｅｐｏｗｅｒｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆＡｌＧａＮ/ＧａＮＨＥＭＴｓ[Ｊ].Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒ.Ｅｎｇ.ꎬ２０１０ꎬ８７(１２):２６３８￣２６４１.[９]ＶＡＮＫＯＧꎬＬＡＬＩＮＳＫＹ'ＴꎬＨＡŠＣ㊅ÍＫＳꎬｅｔａｌ..ＩｍｐａｃｔｏｆＳＦ６ｐｌａｓｍａｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＡｌＧａＮ/ＧａＮＨＥＭＴ[Ｊ].Ｖａｃｕｕｍꎬ２００９ꎬ８４(１):２３５￣２３７.[１０]ＭＥＹＥＲＤＪꎬＦＬＥＭＩＳＨＪＲꎬＲＥＤＷＩＮＧＪＭ.ＳＦ６/Ｏ２ｐｌａｓｍａｅｆｆｅｃｔｓｏｎｓｉｌｉｃｏｎｎｉｔｒｉｄｅｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎｏｆＡｌＧａＮ/ＧａＮｈｉｇｈｅｌｅｃｔｒｏｎｍｏｂｉｌｉｔｙｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ[Ｊ].Ａｐｐｌ.Ｐｈｙｓ.Ｌｅｔｔ.ꎬ２００６ꎬ８９(２２):２２３５２３￣１￣３.[１１]ＷＡＴＡＮＡＢＥＴꎬＴＥＲＡＭＯＴＯＡꎬＮＡＫＡＯＹꎬｅｔａｌ..Ｌｏｗ￣ｉｎｔｅｒｆａｃｅ￣ｔｒａｐ￣ｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｈｉｇｈ￣ｂｒｅａｋｄｏｗｎ￣ｅｌｅｃｔｒｉｃ￣ｆｉｅｌｄＳｉＮＦｉｌｍｓｏｎＧａＮｆｏｒｍｅｄｂｙｐｌａｓｍａｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｕｓｉｎｇｍｉｃｒｏｗａｖｅ￣ｅｘｃｉｔｅｄｐｌａｓｍａ￣ｅｎｈａｎｃｅｄｃｈｅｍｉｃａｌｖａｐｏｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓ.ＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖ.ꎬ２０１３ꎬ６０(６):１９１６￣１９２２.[１２]ＫＩＭＪＨꎬＣＨＯＩＨＧꎬＨＡＭＷꎬｅｔａｌ..Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｎｉｔｒｉｄｅ￣ｂａｓｅｄｐｌａｓｍａｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｉｏｒｔｏＳｉＮｘＰａｓｓｉｖａｔｉｏｎｉｎＡｌＧａＮ/ＧａＮｈｉｇｈ￣ｅｌｅｃｔｒｏｎ￣ｍｏｂｉｌｉｔｙｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓｏｎｓｉｌｉｃｏｎｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ[Ｊ].Ｊｐｎ.Ｊ.Ａｐｐｌ.Ｐｈｙｓ.ꎬ２０１０ꎬ４９(４Ｓ):０４ＤＦ０５. [１３]ＨＵＡＮＧＳꎬＪＩＡＮＧＱＭꎬＹＡＮＧＳꎬｅｔａｌ..ＥｆｆｅｃｔｉｖｅｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎｏｆＡｌＧａＮ/ＧａＮＨＥＭＴｓｂｙＡＬＤ￣ｇｒｏｗｎＡｌＮｔｈｉｎｆｉｌｍ[Ｊ].ＩＥＥＥＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖ.Ｌｅｔｔ.ꎬ２０１２ꎬ３３(４):５１６￣５１８.[１４]ＥＤＷＡＲＤＳＡＰꎬＭＩＴＴＥＲＥＤＥＲＪＡꎬＢＩＮＡＲＩＳＣꎬｅｔａｌ..ＩｍｐｒｏｖｅｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆＡｌＧａＮ￣ＧａＮＨＥＭＴｓｕｓｉｎｇａｎＮＨ３/ｐｌａｓ￣ｍａｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｉｏｒｔｏＳｉＮｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ[Ｊ].ＩＥＥＥＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖ.Ｌｅｔｔ.ꎬ２００５ꎬ２６(４):２２５￣２２７.[１５]ＨＡＳＨＩＺＵＭＥＴꎬＯＯＴＯＭＯＳꎬＯＹＡＭＡＳꎬｅｔａｌ..ＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｕｒｆａｃｅｓｏｆＧａＮａｎｄＧａＮ/ＡｌＧａＮｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ[Ｊ].Ｊ.Ｖａｃ.Ｓｃｉ.Ｔｅｃｈｎｏｌ.ꎬ２００１ꎬ１９(４):１６７５￣１６８１.[１６]ＲＯＭＥＲＯＭＦꎬＪＩＭÉＮＥＺＪＩＭＥＮＥＺＡꎬＭＩＧＵＥＬ￣ＳÁＮＣＨＥＺＭＩＧＵＥＬ￣ＳＡＮＣＨＥＺＪꎬｅｔａｌ..ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＮ２ｐｌａｓｍａｐｒｅｔｒｅａｔ￣ｍｅｎｔｏｎｔｈｅＳｉＮｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎｏｆＡｌＧａＮ/ＧａＮＨＥＭＴ[Ｊ].ＩＥＥＥＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖ.Ｌｅｔｔ.ꎬ２００８ꎬ２９(３):２０９￣２１１.[１７]ＨＡＳＨＩＺＵＭＥＴꎬＯＯＴＯＭＯＳꎬＩＮＡＧＡＫＩＴꎬｅｔａｌ..ＳｕｒｆａｃｅｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎｏｆＧａＮａｎｄＧａＮ/ＡｌＧａＮｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｂｙｄｉｅｌｅｃ￣ｔｒｉｃｆｉｌｍｓａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｏｉｎｓｕｌａｔｅｄ￣ｇａｔｅｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ[Ｊ].Ｊ.Ｖａｃ.Ｓｃｉ.Ｔｅｃｈｎｏｌ.Ｂꎬ２００３ꎬ２１(４):１８２８￣１８３８.㊀第７期韩㊀军ꎬ等:界面处理对ＡｌＧａＮ/ＧａＮＭＩＳ￣ＨＥＭＴｓ器件动态特性的影响９２１㊀[１８]ＲＥＩＮＥＲＭꎬＬＡＧＧＥＲＰꎬＰＲＥＣＨＴＬＧꎬｅｔａｌ..Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆ ｎａｔｉｖｅ ｓｕｒｆａｃｅｄｏｎｏｒｓｔａｔｅｓｉｎＡｌＧａＮ/ＧａＮＭＩＳ￣ＨＥＭＴｓｂｙｆｌｕｏｒｉｎａｔｉｏｎ:ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｆｏｒｄｅｆｅｃｔｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ[Ｃ].ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＩＥＥＥＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖｉｃｅｓＭｅｅｔｉｎｇꎬＷａｓｈ￣ｉｎｇｔｏｎꎬＤＣꎬＵＳＡꎬ２０１５:３５.５.１￣３５.５.４.[１９]ＡＣＵＲＩＯＥꎬＣＲＵＰＩＦꎬＭＡＧＮＯＮＥＰꎬｅｔａｌ..ＩｍｐａｃｔｏｆＡｌＮｌａｙｅｒｓａｎｄｗｉｃｈｅｄｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅＧａＮａｎｄｔｈｅＡｌ２Ｏ３ｌａｙｅｒｓｏｎｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｒｅｃｅｓｓｅｄＡｌＧａＮ/ＧａＮＭＯＳ￣ＨＥＭＴｓ[Ｊ].Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒ.Ｅｎｇ.ꎬ２０１７ꎬ１７８:４２￣４７.[２０]ＨＵＡＮＧＳꎬＪＩＡＮＧＱＭꎬＹＡＮＧＳꎬｅｔａｌ..ＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＰＥＡＬＤ￣ｇｒｏｗｎＡｌＮｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎｆｏｒＡｌＧａＮ/ＧａＮＨＥＭＴｓ:ｃｏｍｐｅｎ￣ｓａｔｉｏｎｏｆｉｎｔｅｒｆａｃｅｔｒａｐｓｂｙｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｃｈａｒｇｅｓ[Ｊ].ＩＥＥＥＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖ.Ｌｅｔｔ.ꎬ２０１３ꎬ３４(２):１９３￣１９５.韩军(１９６４－)ꎬ男ꎬ北京人ꎬ博士ꎬ副教授ꎬ２００８年于北京工业大学获得博士学位ꎬ主要从事半导体材料与器件方面的研究ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｈａｎｊｕｎ＠ｂｊｕｔ.ｅｄｕ.ｃｎ邢艳辉(１９７４－)ꎬ女ꎬ吉林德惠人ꎬ博士ꎬ副教授ꎬ２００８年于北京工业大学获得博士学位ꎬ主要从事氮化镓半导体材料的生长㊁测试分析及器件等方面的研究ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｘｉｎｇｙａｎｈｕｉ＠ｂｊｕｔ.ｅｄｕ.ｃｎ。

第２ ９ 卷 第 ２期
２ ０ １ ３年 ６ 月
金 陵 科 技 学 院 学 报
Ｊ ＯＩ ７ Ｉ ｃ ＮＡ Ｉ ， ＯＦⅡ Ｎ Ｉ ， Ｇ【 ＮＳ ． ｎ－ ｒ 【 ７ Ｔ Ｉ Ｉ Ｅ ＯＦ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｌ ＯＧＹ
Ｖ ｏ １ ． ２ ９， Ｎｏ ． ２
Ｊ ｕ ｎ ｅ， ２ ０ １ ３
关键词 ： Ｌ ＴＣ Ｃ； 流延 成 型 ； 微观结构 ； 金属化 ； 匹 配 中图分类号 ： Ｔ Ｂ ３ ４ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ６ ７ ２ —７ ５ ５ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ －０ ０ ３ ２ 一Ｏ ５
Ｔｈ ｅ Ｍａ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ Ｂｏ ｒ ｏ ｓ ｉ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ Ｇｌ ａ ｓ ｓ － Ａｌ ２ ０３ Ｃｏ ｍ ｐｏ ｓ ｉ ｔ ｅ Ｃｅ ｒ ａ ｍｉ ｃ ｓ ｗｉ ｔ ｈ Ｍｅ ｔ ａ ｌ Ｐａ ｓ ｔ ｅ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｂ ｏ ｒ ｏ ｓ ｉ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｇ ｌ ａ ｓ ｓ — Ａ１ ２ Ｏ３ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｓ ｃ ｅ ｒ ａ ｍｉ ｃ ｓ ｕ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ａ ｐ ｅ ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ． Ｔｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｓ ｈ ｒ ｉ ｎ ｋ ｉ ｎ ｇ ｂ ｅ ｈ ａ ｖ ｉ ｏ ｒ ｓ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ Ｃａ Ｏ— Ｂ２ Ｏ３ 一 Ｓ ｉ Ｏ２ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｗｉ ｔ ｈ ｍｅ ｔ ａ ｌ ｐ ａ ｓ ｔ ｅ ａ ｒ ｅ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｄ ．Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ ｔ ａ ｐ ｅ ｏ ｆ ｂ ｏ ｒ ｏ ｓ ｉ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｇ ｌ ａ ｓ ｓ — Ａ１ ２ Ｏ３ ｔ ｏ ｍ—

ｎ（ Ｍｇ ）ｗｅ ｒ ｅ ８ ０ ０℃ ， ４ ． ０ ｈ， １ ． ２ ａ ｎ ｄ １ ． ２ ，ｒ ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ．Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ Ｏ ｔ ｈ ｅ ＸＲＤ ａ ｎ ｄ ＴＧ－ ＤＴＡ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ 。Ｍｇ Ｇ ０４ ｐ ｒ ｅ ｃ ｕ ｒ —
ｗｈ ｉ ｓ ｋ ｅ ｒ ｇ ｒ ｏ ｗｔ ｈ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｗｅ ｒ ｅ ｅ ｘ ｐ ｌ ｏ ｒ ｅ ｄ ． Ｔｈ ｅ ｂ ｅ ｓ ｔ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ．Ｉ ｔ ｗａ ｓ
结果显示 ， 硼 酸 镁 晶须 的 最 佳 制 备 条 件 为 ： 烧 结温度 为 ８ ０ ０℃ ， 烧 结 时间为 ４ ． ０ ｈ ， （ Ｂ ） ／ ｎ （ Ｍｇ ） 一１ ． ２ ， （ Ｈ２ Ｃ ２ ０４ ） ／
ｎ （ Ｍｇ ） 一１ ． ２ 。根据 Ｘ Ｒ Ｄ和 Ｔ ＧＤＴ Ａ分析 ， Ｍｇ Ｇ ０４ 前驱体对硼酸镁晶须的形成和生长有较 大的促进作 用， 分解产
ｆ ｏ ｕ ｎ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｂ ｅ ｓ ｔ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｏ ｆ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ，ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｉ ｍｅ ， （ Ｂ） ／ （ Ｍｇ ） ，ａ ｎ ｄ （ Ｈ２ Ｃ ２ ０ ４ ） ／
ｗｅ ｒ ｅ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｚ ｅ ｄ ｂ ｙ ｏ ｘ ａ ｌ ａ ｔ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ．Ｔｈ ｅ ｌ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｗｈ ｉ ｓ ｋ ｅ ｒ ｓ ｖ ａ ｒ ｉ ｅ ｄ ｆ ｒ ｏ ｍ ４ ． ０ ｂ ｔ ｍ ｔ Ｏ ８ ． ０“ ｍ， ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｖ ａ ｒ ｉ ｅ ｄ ｆ ｒ ｏ ｍ ０ ． ６ ｂ ｔ ｍ ｔ ｏ １ ． ５ ｍ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ａ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｗａ ｓ ａ ｂ ｏ ｕ ｔ １ ０ ． Ｔｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｓ ａ ｍｐ ｌ ｅ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ ｂ ｙ ＸＲＤ，Ｓ ＥＭ ，

河海大学图书馆The Library of H ohai University河海大学图书馆读者服务部编目录写在前面 (3)中文期刊 (4)中文图书 (50)外文期刊 (67)外文图书 (76)写在前面河海大学2010年重点工作之一是扎实推进学科建设，提高科技创新能力和战略研究水平。

为此，图书馆也将紧紧围绕这一重点工作，继续加强各学科的文献资源建设，同时通过我们的资源推介工作，进一步提高馆藏文献资源的利用效率。

我们将继续不断推出各学科专辑，以满足学科建设的需要。

本辑为河海大学重点学科之一的“材料科学与工程”专集，内容包括我馆馆藏中有关“材料科学与工程”方面的中文期刊、中文图书和外文期刊、外文图书四个部分。

每部分内容是按分类编排的。

每一种推介的文献都注明了馆藏地，读者可以方便的到相关部室借阅所揭示的馆藏资源。

为使服务更具个性化，我们竭诚欢迎各学院提前预约相关学科专集，我们会根据学院的需求，及时提供定制的专集服务。

希望我们的专集能为各学科的教学和科研提供有力支持。

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含不同离子的液晶离聚物对P B T／P P共混物的形态结构和力学性能的影响………………………………………………………………………徐新宇，张宝砚，顾卫敏等(50) PET光散射薄膜的微观形态调控与光学性能………………………郭梅，熊英，徐鹏等(54) 木粉表面改性对聚氯乙烯/木粉复合材料性能的影响……………苏琳，邹嘉佳，游峰等(58) 木纤维—聚乳酸复合材料性能与聚乳酸性能的相关性……………郭文静，鲍甫成，王正(62) 热处理对电纺聚己内酯超细纤维形态和性能的影响………………唐圣奎，谢军军，熊杰(66) 氨基酸离子液体对壳聚糖溶解性能的影响………………………梁升，纪欢欢，李露等(70) PA6／PTT共混物的吸水性和力学性能……………………………许福，张平，丁燕怀等(73) 端丙烯酸酯基超支化聚酯／聚氨酯丙烯酸酯体系的紫外光固化行为及性能………………………………………………………………………王兴元，罗运军，夏敏等(77) 不同添加剂对聚偏氟乙烯膜结构和性能的影响…………………李倩，许振良，俞丽芸等(80) CAP-PCL共混合金的结构与性能…………………………………金立维，王春鹏，许玉芝等(84) 热空气老化对L D P E／F'O E共混物结晶行为和力学性能的影响…………………………………………………………………………王新鹏，陈双俊，张军(87) 分析测试·加工·应用轮胎胶应力诱导脱硫及对聚丙烯的增韧作…………………………陈显旺，许治昕，张云灿(91) 剑麻纤维处理方法对S F／P F共混复合材料动态力学性能的影响………………………………………………………………………杨香莲，韦春，吕建等(95)氯磺化聚乙烯的降解动力学………………………………………王哲，边玉玲，倪宏哲等(99) 高密度聚乙烯共混体系的动态流变行为…………………………白露，李艳梅，杨伟等(103) 醋酸羟丙基甲基纤维素琥珀酸酯溶液的高压静电场纺丝………马刚，邵自强，王文俊等(107) 导电原位微纤化复合材料的有机液体响应特性…………………郜菁，许向彬，高杰峰等(111) PTFE／SGM复合材料非等温结晶动力学………………………王志超，寇开昌，毕辉等(114) 微波辐照对废地膜混杂增强复合材料结构和性能的影响…………柴希娟，廖亚龙，孙可伟(118) 新技术·产品开发纳米CaGO3／PET短纤维/聚丙烯复合材料的制备及性…………江兴文，殷年伟，吉继亮等(121) 壳聚糖金属离子配合物蛋白质印迹聚合物的制备与表征…………………丁利斌，王艺峰(125) AM-DMMC双水相共聚体系的制备及其影响因素………………刘月涛，武玉民，许军等(128) 溶胶-凝胶法制备氧化硅-氧化铝共掺杂聚酰亚胺薄膜及其性能………………………………………………………………………刘立柱，翁凌，崔巍巍等(131) 双马来酰亚胺交联单分散聚苯乙烯微球的制备及表征…………张光华，刘林涛，朱雪丹等(135) β—环糊精与聚丁二酸丁二醇酯包合物的制备与表征…………张恺，张敏，丁芳芳等(139) 全降解聚甲基乙撑碳酸酯／埃洛石纳米管复合材料的制备与性能………………………………………………………………………陈卫丰，肖敏，王拴紧等(142) 炭纤维原丝用丙烯腈／衣康酸单甲酯共聚物的制备及热性能…陈桂莲，巨安奇，徐洪耀等(146) 一种高分子相变发光材料的制备和性能…………………………西鹏，顾晓华，刘剑虹等(149) ATRP可控接枝制备pH敏感性微滤膜…………………………张晓玮，曹兵，刘雷等(153) 接枝α环糊精纤维素纤维的制备及对氨基酸的手性分离………胡智文，王秉，郑海玲等(156) 专论·综述高压环境中聚合物玻璃化转变温度的测量方法…………………叶树明，蒋凯，蒋春跃等(160) 环氧树脂作为相容剂的研究进展…………………………………于杰，刘珊，秦舒浩等(163) 半结晶聚合物流动诱导结晶动力学模型…………………………张晓黎，陈静波，邱碧薇等(167) 有机高分子磁性材料研究进展……………………………………邓芳，何伟，姜莹莹等(171)复合材料学报[双月刊]=ACTA MATERIAL COMPOSITAE SINICA/中国复合材料学会；北京航空航天大学．—第27卷，第1期，2010年2月．—北京：《复合材料学报》编辑部，（100191）．40.00元ISSN1000-3851 CN11-1801/TB索书号：TB/16 馆藏地：本部四楼江宁二楼本期目录内容利用时温等效原理修正的VA R T M用双酚P型环氧树脂体系化学流变模型………………………………………………………………………………刘相，谢凯，洪晓斌（1）超声波法表征纤维增强树脂基复合材料固化行为…………………………………陶博然，李建新，吴晓青，何本桥，杨涛，刘秀军，胡子军(7) 溶液共混法制备碳纳米管／尼龙66复合材料及其性能………………………………………………………………王志苗，白世河，张兴祥，王学晨（12）新型RTM预成型体用定位胶黏剂的研制………………………蔡吉喆，肇研，刘慧，段跃新（18）复合材料网格结构软模共固化成型工艺数值仿真…………………黄其忠，任明法，陈浩然（25）MBS核-壳改性剂增韧聚氯乙烯的形态结构及性能………陈明，刘浪，周超，刘哲，张会轩（32）有机蒙脱土对A B S-P A6共混物形态结构与力学性能的影响…………………………………………………………严伟，秦舒浩，于杰，郭建兵，薛斌（37）盐酸西替利嗪／蒙脱土纳米复合物的制备及其结构与性能………………………………………………………………陈有梅，刘博，周安宁，梁俊（43）A L72N i12C o16/A365准晶颗粒增强铝基复合材料的制备及其力学性能……………………………………………………………………………………关明，樊建锋（51）放电等离子烧结制备高导热S i C p／A l电子封装材料……………………………………………………尹法辛，郭宏，贾成长，张习敏，张永忠（57）40v o l％S i C p／2024A1复合材料的动态压缩性能……………………………………………朱耀，庞宝君，石家仪，杨震琦，玉立闻，盖秉政(62) 原位T i C p对近液相线铸造7075铝合金二次加热组织的影响…………………………………………………………………张复懿，刘慧敏，刘丽，李志芳(68) 热压烧结一步法制备Cf／Cu复合材料的组织和性能……刘桂香，黄向东，郑振环，李强(73) 铜基复合材料干湿条件下的摩擦学行为…………符蓉，高飞，牟超，宋宝韫，韩晓明(79) A12O3p／A1—Cu复合材料的二次加热组织演变………刘丽，刘慧敏，张复懿，郭远河(86)F e78S i9B13／N i层状复合材料的制备及其拉伸性能………………………………………………………………李细锋，孔啸，陈军，张凯锋(91) 气氛与应力对3DC／SiC复合材料热震行为的影响………栾新刚，成来飞，张钧，梅辉(98) 反应熔渗S i C／M o S i z和S i C／M o(S i，A1)2复相材料抗氧化行为………………………………………………………………张小立，金志浩，张振国，王志新（104）超重力下燃烧合成TiB，—TiC共晶复合陶瓷………潘传增，张龙，赵忠民，曲振生，杨权（109）金属Mo对A1N基复相材料性能的影响……………………………郜玉含，李晓云，丘泰（118）大丝束碳纤维薄层化技术…………………………………罗云烽，孙水眷，段跃新，肇研(123) 微结构对碳/碳复合材料界面性能的影响……………………孟松鹤，阚晋，许承海，韦利明（129）碳纤维增强金字塔点阵夹芯结构的抗压缩性能……王兵，吴林志，杜善义，孙雨果，马力(133) FeCoZrNbB合金的晶化过程及磁性能………………………王志英，孙亚明，华中，于万秋(139) 新型纳米结构颗粒增强无铅复合钎料性能…………………邰枫，郭福，刘彬，申灏，史耀武(144) 玄武岩纤维耐碱性及对混凝土力学性能的影响……………………………黄凯健，邓敏(150) FRP-混凝土界面疲劳性能分析………………………………………邓江东，宗周红，黄培彦(155) 含周期性裂纹正交各向异性板平面问题的应力场分析……………………郭俊宏，卢子兴(162) 含界面相的单向纤维增强复合材料三维应力场的二重双尺度方法…唐绍锋，梁军，杜善义(167) 考虑三维应力的复合材料层压板疲劳寿命分析……………………黄志远，李亚智，郭晓波(173) 纤维束交叉起伏对缠绕复合材料刚度的影响……………郭章新，韩小平，朱西平，支希哲（179）整体中空夹层复合材料的弹性性能分析……………………………周光明，薄晓莉，匡宁(185) 层压复合材料分层扩展分析的虚拟裂纹闭合技术及其应用………………孟令兵，陈普会(190) 四边简支压电层合板灵敏度分析的精确解…………………………张宏伟，武锋锋，卿光辉(196)材料工程[月刊]=JOURNAL OF MATERIALS ENGINEERING/中国航空工业集团公司．—2010，第2期，2010年2月．—北京：《材料工程》杂志社，（100095）．15.00元ISSN1001-4381 CN11-1800/TB索书号：TB/43 馆藏地：本部四楼江宁二楼本期目录内容热处理对不同基体表面镀铝相结构的影响…………………………李岩，凌国平，刘柯钊等(1) 9Ni钢焊接热影响区组织转变规律的研究……………………严春妍，李午申，白世武等(6) 测试与表征超声无损检测减压炉加热管内表面结焦层…………………………李萍，谭家隆，郝静燕等(10) 未焊透缺陷深度对L Y12铝合金搅拌摩擦焊焊缝电导率的影响……………………………………………………………………张小帆，邢丽，杨成刚等(13) 含芴共聚聚酰亚胺胶黏剂的合成与性能研究………………安颢瑗，詹茂盛，王凯(17) MK101催化剂受热结构及活性变化………………………………………………何刚(21) 含Sc超高强铝合金热压缩时的流变行为和组织演变……………李文斌，潘清林，刘俊生等(25) 多聚磷酸钠改性水基Fe3磁流体的制备与表征……………………初立秋，陈煜，苏温娟等（29）7B04铝合金应力腐蚀敏感性研究……………………………刘远勇，张晓云，裴和中等（33）表面工程激光熔覆—活化屏等离子体复合处理层耐磨性能研究……………………………………………………………………徐滨士，张晓东，董世运等(37) A12O3／CrN x复合膜的摩擦磨损特性………………………………王远，周飞，张庆文(42) 退火对Y2O3薄膜结构和光学性能的影响…………………………王耀华，陈广超，贺琦等(47) A1含量对Cu基Ni镀层表面渗Si层组织和力学性能的影响…………王红星，李迎光(52) 湿热贮存环境下电子器件表面镀层的腐蚀研究………………刘慧丛，邢阳，李卫平，等(58) T i-N b-S i基超高温合金S i-C r共渗涂层在1250℃的氧化行为…………………………………………………………………………乔彦强，郭喜平，任家松(64) 工艺工艺参数对热冲压成型钢组织性能及硼偏聚的影响………………………………………………………………………江诲涛，唐荻，米振莉等(69) 均匀化处理对新型A1—Z n—M g—C u铝合金组织及锻造性能的影响……………………………………………………………………龚澎，张坤，戴圣龙等(74) 辅助电磁场作用下的铝基复合材料钎焊接头界面微观组织及其分析…………………………………………………………………………于治水，李瑞峰，祁凯(78) 预处理对2124铝合金板材蠕变时效微结构与力学性能的影响……………………………………………………………………周亮，邓运来，晋坤等(81) 综述微弧氧化电源特性和参数对膜层性能及电能消耗的影响…………………………………………………………………………杨威，赵玉峰，杨世彦(86) 电弧喷涂快速成形技术研究现状……………………………陈永雄，梁秀兵，刘燕等(91) 信息华东理工大学成功研制大型风机叶片用复合材料 (57)装甲兵工程学院开发出自动化高速电弧喷涂技术料 (63)功能材料[月刊]=JOURNAL OF FUNCTIONAL MA TERIALS/重庆仪表材料研究所；中国仪器（320056）．12.00《功能材料》期刊社，仪表学会仪表材料学会．—第41卷，第2期，2010年2月．—重庆：元ISSN1001-9731 CN50-1099/TH索书号：TB/44 馆藏地：本部四楼江宁二楼本期目录内容研究与开发WO3薄膜的微观结构与电致变色机制研究……………………杨海刚，王聪，宋桂林等(181) 可降解手术缝合线复合多孔玻璃基生物骨水泥的制备和性能研究……………………………………………………………………王慧宇，周萘，姚维芳等(185) 用于复合式柔性触觉传感器的导电复合材料研究……………赵兴，黄英，仇怀利等(189) 低温共熔盐法制备LiNi0.8Co0.2O2的结构与电化学性能……汤宏伟，魏文强，常照荣等（189）TiO2／竹炭复合材料研究(Ⅱ)光催化降解性能………………周云龙，胡志彪，陈武华等(193) 可膨胀石墨的制备及谱学特性研究……………………………蒋文俊，方劲，李哲虫等(200) 烟煤制备成型活性炭及其P S A浓缩C H4／N2中C H4的性能研究……………………………………………………………………辜敏，刘克力，鲜字倔等(204) 锂离子电池正极材料L i F e l，M n，M g、P O4／C的电化学性能研究……………………………………………………………………康彩荣，莫祥银，丁毅等(208) 非化学计量比巨介电CaCu3Ti2o19陶瓷研究……………………梁桃华，胡永达，杨邦朝等(211) Ce掺杂对TiOz晶型转变的影响………………………………朱振峰，张建权，李军奇等(214) 无水溶胶—凝胶法合成Li4Ti5O12纳米晶及性能研究………王瑾，成雪莲，王子港等(218) 末端带叶酸的星形聚己内酯的合成及表征……………………李文龙，吴瑶，陈元维等(222) 填充炭黑对柔性触觉传感器用导电硅橡胶性能的影响………黄英，黄钰，高峰等(225) Ag+掺杂FeV04光催化剂的制备及光催化性能………………王敏，上里奥，储刚等(228) 升温速率对Y—wZalon陶瓷致密化及微观结构的影响…………早英存，徐久军，关春龙等(232 Cd：，Zn。