本書系統(tǒng)并扼要介紹國際上從上世紀(jì)八十年代直到今天持續(xù)活躍的關(guān)于半導(dǎo)體中氫的研究成果。內(nèi)容涵蓋從半導(dǎo)體中氫原子與分子的最初實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)到氫致缺陷研究（包括國內(nèi)研究人員的貢獻(xiàn)），到硅等元素半導(dǎo)體至砷化鎵，碳化硅等化合物半導(dǎo)體中氫的基本性質(zhì)和重要效應(yīng)。其中包括對(duì)材料和器件研制至關(guān)重要的含氫復(fù)合物，荷電雜質(zhì)與缺陷的中性化，氫致半導(dǎo)體表面金屬化或磁性改變，以及對(duì)導(dǎo)電性的影響。由氫的能級(jí)與電子躍遷計(jì)算導(dǎo)出的半導(dǎo)體
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目錄
前言
第一篇 半導(dǎo)體中氫的鑒別及氫致缺陷
第1章 氫氣區(qū)溶硅單晶中硅氫鍵的紅外吸收光譜 3
1.1 FZ c-Si:H樣品紅外吸收譜的首次實(shí)驗(yàn)測(cè)定 3
1.2 FZ c-Si:H紅外吸收譜全譜段的測(cè)量 6
1.3 氫氣區(qū)溶硅單晶紅外吸收譜的鑒別 8
1.4 2210cm-1和1949(1946)cm-1峰的微觀模型 15
第2章 氫氣區(qū)溶硅單晶中的氫致缺陷 17
2.1 氫致“雪花”缺陷 17
2.2 硅單晶中氫致缺陷的形成機(jī)制 19
2.3 硅中氫的電子結(jié)構(gòu)的分子軌道方法處理 22
2.3.1 硅晶格中Si—H鍵單元的軌道 22
2.3.2 Si—H振動(dòng)與紅外輻射之間的耦合 24
2.3.3 硅中氫的某些電子性質(zhì)及與實(shí)驗(yàn)比較 24
第3章 硅單晶中氫沉淀物的X射線衍射動(dòng)力學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)研究 27
3.1 硅中氫沉淀物的X射線截面形貌 28
3.1.1 中等溫度熱處理的氫氣區(qū)溶硅單晶的X射線截面形貌 28
3.1.2 球狀應(yīng)變中心X射線形貌襯度的特征 29
3.2 硅中球狀應(yīng)變中心的衍射動(dòng)力學(xué)理論模擬 31
3.2.1 球狀應(yīng)變中心的應(yīng)變場(chǎng)的模型 31
3.2.2 拍攝氫沉淀物截面形貌圖像的衍射幾何 32
3.3 衍射圖的形態(tài)與缺陷的關(guān)系 32
3.3.1 圖像隨晶體厚度的變化 32
3.3.2 圖像隨缺陷應(yīng)變場(chǎng)大小的變化 33
3.3.3 圖像隨形變符號(hào)的變化 34
3.3.4 圖像隨缺陷在常數(shù)深度下橫貫鮑曼扇不同位置的變化 35
3.3.5 圖像隨缺陷深度的變化 36
3.4 與實(shí)驗(yàn)的比較 37
3.5 關(guān)于晶體中球狀應(yīng)變中心形貌理論模擬的經(jīng)驗(yàn)與結(jié)論 38
第4章 硅單晶中早期氫致缺陷的X射線統(tǒng)計(jì)動(dòng)力學(xué)衍射理論和實(shí)驗(yàn)研究 41
4.1 低溫?zé)崽幚淼臍錃鈪^(qū)溶硅單晶的高能同步輻射截面形貌 41
4.2 X射線統(tǒng)計(jì)動(dòng)力學(xué)衍射理論和模型 43
4.3 單晶硅的高能同步輻射截面形貌圖及其強(qiáng)度分布的模擬 47
4.4 同步輻射形貌結(jié)合靜態(tài)德拜-沃勒因子分析導(dǎo)出的結(jié)論 55
第5章 半導(dǎo)體中的分子氫及相關(guān)缺陷 56
5.1 晶體硅中氫分子振動(dòng)的Raman譜觀察 56
5.2 晶體硅中氫分子的形成 57
5.3 經(jīng)歷氫化后硅的Raman譜的一般特征 58
5.4 硅單晶中被捕捉在空洞中的氫分子 59
5.5 硅單晶中四面體間隙位的氫分子 60
第一篇參考文獻(xiàn) 62
第二篇 半導(dǎo)體中氫的基本性質(zhì)
第6章 結(jié)晶半導(dǎo)體中的孤立間隙氫 67
6.1 半導(dǎo)體中雜質(zhì)的理論技術(shù) 67
6.2 點(diǎn)陣中氫和μ子素的位置 69
6.3 電子結(jié)構(gòu) 70
第7章 半導(dǎo)體中的含氫復(fù)合物 73
7.1 氫與硅懸鍵的相互作用 73
7.2 硅中氫-深級(jí)缺陷復(fù)合物 73
7.3 硅中氫-淺級(jí)缺陷復(fù)合物 74
第8章 Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ族半導(dǎo)體中氫的性質(zhì) 76
8.1 GaAs中的C-H復(fù)合物 76
8.2 GaN中的Mg-H復(fù)合物 77
第9章 半導(dǎo)體中氫的電子性質(zhì)和能級(jí) 79
9.1 氫的形成能與電子躍遷能級(jí) 79
9.2 氫能級(jí)排隊(duì) 82
9.3 氫的光電化學(xué)性質(zhì) 84
9.4 普適能級(jí) 85
9.4.1 “通�！卑雽�(dǎo)體和顯著陽離子-陰離子失配半導(dǎo)體 85
9.4.2 氫的行為由其能級(jí)與母體能帶結(jié)構(gòu)的關(guān)系所決定 86
9.5 晶體硅中氫分子的能帶結(jié)構(gòu)和能級(jí) 86
第10章 半導(dǎo)體中氫的化學(xué)鍵及其對(duì)材料性質(zhì)的影響 88
10.1 氫多中心鍵 89
10.2 ZnO和TiO2中的氫相關(guān)缺陷 90
10.3 InN中非故意導(dǎo)電性的起源 92
10.4 SnO2中電導(dǎo)率的起源 93
10.5 分子間氫鍵有機(jī)半導(dǎo)體 94
第二篇參考文獻(xiàn) 97
第三篇 半導(dǎo)體中氫的重要效應(yīng)及相關(guān)應(yīng)用
第11章 氫與半導(dǎo)體中其他雜質(zhì)和缺陷的相互關(guān)系 101
11.1 氫與點(diǎn)缺陷的相互作用 101
11.2 硅中氫與位錯(cuò)的相互作用 102
11.3 單晶硅中因氫化產(chǎn)生的缺陷 103
11.4 氫離子注入硅中平面缺陷的成核和生長 104
第12章 半導(dǎo)體中電活性雜質(zhì)和缺陷的中性化 106
12.1 硅中深能級(jí)缺陷的中性化 107
12.2 硅中淺級(jí)雜質(zhì)的中性化 108
12.3 Ⅲ-Ⅴ半導(dǎo)體中缺陷和摻雜的中性化 109
12.4 氫中性化與材料的缺陷類型和微結(jié)構(gòu)的相關(guān)性 110
第13章 氫致半導(dǎo)體性質(zhì)改變及其應(yīng)用 112
13.1 采用調(diào)制氫化效應(yīng)的面內(nèi)帶隙工程 112
13.2 氫致半導(dǎo)體表面金屬化 112
13.3 氫致磁性半導(dǎo)體的磁性改變 117
13.3.1 磁性半導(dǎo)體Mn1-xGaxAs 117
13.3.2 磁性半導(dǎo)體MnxSi1-X119
第14章 半導(dǎo)體表面的氫 120
14.1 氫與表面結(jié)構(gòu) 120
14.2 半導(dǎo)體碳化硅亞表面氫致納米隧道開辟 121
14.2.1 ab initio模擬建立的原子結(jié)構(gòu)和電子性質(zhì) 122
14.2.2 關(guān)于納米隧道的性質(zhì)及其應(yīng)用的討論 124
第15章 氫致半導(dǎo)體和復(fù)合氧化物層改性 127
15.1 H/He注入致層改性過程的基本性質(zhì) 127
15.2 化合物半導(dǎo)體和氧化物材料的層劈裂 129
第三篇參考文獻(xiàn) 130
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