Si／InP材料的应力转化特性分析
界面热应力对InP／Si键合质量的影响
以在 不 降低 器 件 的量 子 效率 的 ０— ６０ ０ ６０ —９收 稿 ，０ ６０ —１收 改 稿 ２ ０ —９２
摘 要 ： 过 实 验 和 理 论 计 算 ， 析 了 ＩＰ Ｓ 键 合 过 程 中 ， 面 热 应 力 的 分 布 情 况 、 响 键 合 结 果 的 关 键 应 力 因 通 分 ｎ ／ｉ 界 影 素 及 退 火 温 度 的允 许 范 围 。 分析 结 果 表 明 ， 剪 切 应 力 和 晶 片 弯 矩 决 定 的 界 面 正 应 力 是 晶 片 中 心 区 域 大 面 积 键 合 由
、
、
器 件 物理 与器 件 模拟
、 、 ｓ
界 面 热 应 力对 Ｉ Ｐ Ｓ 键 合 质 量 的影 响 ｎ ／ｉ
刘志强 王良 于 郭 伊晓 王立 陈 马 臣 丽娟 金霞 燕 彬 宇 龙
（ 中科 院 半 导 体 研 究 所 集 成 技 术 中 心 ， 京 ，０ ０ ３ 北 １０８）
关 键 词 ： 化 铟 ／ ； 合 ； 面 热 应 力 ； 火 温 度 磷 硅 键 界 退
中 图分 类 号 ： Ｎ３ ５ Ｔ ０
文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ ０３ １ （０ ８ ０ －７ －４ １ ０ —８ ９ ２ ０ ） ２１２０
Ｅｆｅ ｔ ｆＩ ｔｒ ａ ｉｌ ｈ ｒ ｌＳｒ ｓｅ ｎ ｔ ｅＱｕ ｌ ｙ ｆ ｃ ｎ ｅ ｆ ｃａ ｅ ｍａ ｔｅ ｓｓｏ ｈ ａｉ ｏ Ｔ ｔ
失 败 的主 要 原 因 ， 保 证 良好 的键 合 质 量 ， Ｐ Ｓ 键 合 退 火 温 度 应 该 在 ３ ０ ３ ０ ℃范 围 内选 取 。 具 体 实 验 验 证 表 为 Ｉ ／ｉ ｎ ０～ ５
明 ， 理 论 计 算 值 与 实 验 结 果 相 一 致 最 后 ， ３ ０℃退 火 条 件下 ， 好 地 实 现 了 ２ Ｐ Ｓ 晶 片键 合 ， 外 图像 显 该 在 ０ 很 ｉ Ｉ ／ｉ ｎｎ 红 示 ， 面 几 乎 没 有 空 洞 和裂 隙存 在 ， 效 键 合 面 积 超 过 ９ 。 界 有 Ｏ
InP_Si键合技术研究进展
・ S M T /PCB ・I nP /Si 键合技术研究进展刘邦武,李超波,李勇涛,夏洋(中国科学院微电子器件与集成技术重点实验室,北京 100029)摘 要:I nP 材料及其器件的研制是近年来研究热点之一,而键合技术又是光电子集成研究领域内一项新的制作工艺。
利用键合技术结合离子注入技术可以I nP 薄膜及器件集成到Si 衬底上,改善机械强度,降低成本,具有非常诱人的应用前景。
概括地介绍了近年来I nP 在Si 上的键合工艺及层转移技术研究进展,并对I nP 和Si 的几种键合工艺进行了分析。
降低I nP 和Si 键合温度,进行低温键合是其发展趋势。
比较几种键合技术,利用等离子活化辅助键合是降低键合温度的有效途径。
关键词:Si;I nP;键合;层转移中图分类号:T N 405 文献标识码:A 文章编号:1001-3474(2010)01-0012-04Research Advances i n I nP /SiWafer Bondi n gL I U Bang -wu,L I Chao -bo,L IY ong -t ao,X I A Yang(Key Labora tory of M i croelectron i cs D ev i ces &I n tegra ted Technology,I n stitute ofM i croelectron i cs,Ch i n ese Acade m y of Sc i ences,Be iji n g 100029,Ch i n a)Abstract:The devel opment of I nP material and its devices has attracted much attenti on in recent years .And wafer bonding technol ogy is an attractive fabricati on method,which has the potential for achie 2ving desirable op t oelectr onic integrati on .The I nP layer can be transferred ont o Si substrate by wafer bond 2ing and s mart cut,which can i m p r ove the strength and reduce the coat .It may als o open up a ne w array of op t oelectr onic devices .Research advances in I nP /Si wafer bonding and layer transfer technol ogy are out 2lined .It is of i m portance t o reduce the I nP /Siwafer bonding te mperature .The most efficient way t o reduce the bonding te mperature is p las ma activated wafer bonding .Key words:Si;I nP;W afer bonding;Layer transferD ocu m en t Code:A Arti cle I D :1001-3474(2010)01-0012-04 I nP 是继Ga A s 之后的新一代重要的化合物半导体材料,具有直接带隙的闪锌矿结构,室温下的禁带宽度为1.35e V ,具有电子漂移速度快、高击穿电场、良好的热导率和负阻效应显著等特点,在光纤通信、微波和毫米波器件、光电子集成和抗辐射太阳能电池等许多高技术领域有广泛的应用[1]。
离子注入和热退火工艺对应变Si材料应力影响研究
第４１卷第１期２０１８年２月电子器件ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖｉｃｅｓＶｏｌ ４１㊀Ｎｏ １Ｆｅｂ ２０１８收稿日期:２０１６－１２－０７㊀㊀修改日期:２０１７－０１－２２ＳｔｕｄｙｏｎＩｏｎＩｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎａｎｄＴｈｅｒｍａｌＡｎｎｅａｌｉｎｇＥｆｆｅｃｔｉｎｇｏｎｔｈｅＳｔｒｅｓｓｏｆＳｔｒａｉｎｅｄＳｉＷＡＮＧＹｉｎｇ∗(ＳｈａａｎｘｉＸｕｅｑｉａｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＸｉ ａｎ７１０１００ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＳｔｒａｉｎｅｄＳｉｉｓｕｓｅｄｔｏｐｒｏｐｏｓｅａｎｅｗｗａｙｔｏｅｘｔｅｎｄｔｈｅＭｏｏｒｅｌａｗ.ＴｈｅｉｏｎｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｒｍａｌａｎｎｅａｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｓｔｒｅｓｓｏｆｓｔｒａｉｎｅｄＳｉ.ＡｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｃｈｅｍｅｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｕｓｅｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎａｍｏｎｇｔｈｅｓｔｒｅｓｓｏｆｓｔｒａｉｎｅｄＳｉｗｉｔｈｔｈｅｔｙｐｅ㊁ｄｏｓｅ㊁ｅｎｅｒｇｙｏｆｉｏｎｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎａｎｄｉｔｗｉｔｈｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ㊁ｔｉｍｅｏｆｔｈｅｒｍａｌａｎｎｅａｌｉｎｇ.ＲｅｓｕｌｔｓｏｆＲａｍａｎｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｓｈｏｗｔｈａｔｓｔｒｅｓｓｏｆｓｔｒａｉｎｅｄＳｉｉｓｈａｒｄｌｙｃｈａｎｇｅｄａｔｔｈｅｄｏｓｅｏｆｉｏｎｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎｂｅｉｎｇｌｅｓｓｔｈａｎ５ˑ１０１４ｃｍ－２ꎬａｎｄｓｔｒｅｓｓｏｆｓｔｒａｉｎｅｄＳｉｉｓｈａｒｄｌｙｃｈａｎｇｅｄｗｉｔｈｉｎ１０００ħａｎｄ６０ｍｉｎ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｓｔｒａｉｎｅｄＳｉｍａｔｅｒｉａｌꎻｉｏｎｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎꎻｔｈｅｒｍａｌａｎｎｅａｌｉｎｇꎻＲａｍａｎｓｃａｔｔｅｒｉｎｇＥＥＡＣＣ:２５５０㊀㊀㊀㊀ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００５－９４９０.２０１８.０１.００２离子注入和热退火工艺对应变Ｓｉ材料应力影响研究王㊀颖∗(陕西学前师范学院ꎬ西安７１０１００)摘㊀要:应变Ｓｉ技术是延续摩尔定律最有效技术之一ꎬ重点研究了离子注入和热退火过程对应变Ｓｉ材料中应力的影响ꎬ开展了不同离子注入类型㊁能量和剂量ꎬ以及热退火温度和时间对应变Ｓｉ材料特性影响的实验ꎬ并应用拉曼测试对实验结果进行了分析ꎬ结果表明:在剂量小于５ˑ１０１４ｃｍ－２时ꎬ应变Ｓｉ材料中的应力几乎不随离子注入的能量与剂量变化ꎻ应变Ｓｉ材料在１０００ħ以下ꎬ在６０ｍｉｎ以内热退火ꎬ应力几乎不随温度与时间的变化而变化ꎮ关键词:应变Ｓｉ材料ꎻ离子注入ꎻ热退火ꎻ拉曼测试中图分类号:ＴＮ３０５㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀㊀文章编号:１００５－９４９０(２０１８)０１－０００８－０６㊀㊀随着集成电路的发展ꎬ器件特征尺寸的减小㊁集成度的增高和复杂性的增强ꎬ出现了一系列的涉及材料㊁器件结构和器件工艺等方面的新问题ꎮ采用新器件结构㊁新工艺技术㊁新材料特性来提高器件与集成电路的性能成为延续摩尔定律高速发展的有效途径ꎮ其中ꎬ应变Ｓｉ材料具有载流子迁移率高㊁带隙可调㊁与目前已经很成熟的Ｓｉ工艺相兼容等优点ꎬ成为延续摩尔定律最有效技术之一ꎮ应力是应变Ｓｉ材料性能增强的关键因素ꎬ然而应力会在一定条件下产生释放ꎬ如器件工艺中的高温过程㊁离子注入ꎬ以及电应力等ꎬ应力释放后会引起材料能带结构变化㊁迁移率退化ꎬ从而导致以其为基础的器件电学性能下降ꎮ有效保持材料应力ꎬ是保证以应变Ｓｉ材料为基础的器件应用的关键ꎮ高温过程㊁离子注入对应变Ｓｉ材料应力的影响尚未有系统地研究与报道ꎮ因此ꎬ论文针对器件制备过程中必不可少离子注入和热退火工艺ꎬ研究离子注入的能量和剂量对应变Ｓｉ材料应力以及热退火温度和时间对应变Ｓｉ材料应力的影响ꎬ获得应变Ｓｉ材料中应力随离子注入能量和剂量以及热退火温度和时间的演化规律ꎬ为应变Ｓｉ材料的应用提供实践支撑ꎮ１㊀实验方案１.１㊀应变Ｓｉ材料选取表１为本实验采用的应变Ｓｉ材料片的结构ꎬ该结构从下往上分别为Ｓｉ衬底㊁Ｓｉ缓冲层㊁Ｓｉ１－ｘＧｅｘ梯度层㊁弛豫Ｓｉ０.７７Ｇｅ０.２３层和应变Ｓｉ层ꎬ其中ꎬＳｉ缓冲层厚度约２μｍ㊁Ｓｉ１－ｘＧｅｘ梯度层厚度为５００ｎｍ㊁弛豫Ｓｉ１－ｘＧｅｘ层厚度１００ｎｍ~２００ｎｍ㊁应变Ｓｉ层厚度为２０ｎｍꎬＳｉ１－ｘＧｅｘ梯度层中Ｇｅ组分从０到０.２３梯度分布ꎮ第１期王㊀颖:离子注入和热退火工艺对应变Ｓｉ材料应力影响研究㊀㊀衬底选取Ｐ型材料ꎬ电阻率约为１Ω ｃｍꎬＳｉ缓冲层㊁Ｓｉ１－ｘＧｅｘ梯度层和弛豫Ｓｉ０.７７Ｇｅ０.２３层的掺杂浓度约为３ˑ１０１６ｃｍ－３ꎬ应变Ｓｉ层掺杂浓度约为５ˑ１０１６ｃｍ－３ꎮ表１㊀应变Ｓｉ材料各层信息层厚度备注应变Ｓｉ层２０ｎｍＮ型ꎬ浓度５ˑ１０１６ｃｍ－３ꎬ弛豫Ｒ－Ｓｉ０.７５Ｇｅ０.２５层１００ｎｍ~２００ｎｍＳｉ１－ｘＧｅｘ梯度层ｘ从０到０.２５Ｎ型ꎬ浓度３ˑ１０１６ｃｍ－３Ｓｉ缓冲层Ｓｉ衬底Ｐ型１.２㊀实验方案为了研究不同离子注入类型㊁能量和剂量ꎬ本文设计了如下的实验方案ꎮ选取１２片如表１所示结构的应变Ｓｉ材料样片ꎬ分别对样片采取不同的离子注入方式ꎮ１号㊁２号㊁３号㊁７号㊁８号㊁９号样品注入的是Ｂ(硼)离子ꎬ前３个样品注入能量是８０ｋｅＶꎬ后３个样品注入注入能量是１００ｋｅＶꎬ剂量分别是５ˑ１０１２ｃｍ－２㊁５ˑ１０１３ｃｍ－２和５ˑ１０１４ｃｍ－２ꎻ４号㊁５号㊁６号㊁１０号㊁１１号㊁１２号样品注入的是Ｐ(磷)离子ꎬ前３个样品注入能量是８０ｋｅＶꎬ后３个样品注入注入能量是１００ｋｅＶꎬ注入剂量分别是５ˑ１０１２ｃｍ－２㊁５ˑ１０１３ｃｍ－２和５ˑ１０１４ｃｍ－２ꎬ具体的试验注入类型㊁剂量和能量如表２所示ꎮ注入完成后ꎬ为了减少损伤㊁激活离子ꎬ在注入完成后进行１０４０ħ㊁２０ｓ的快速热退火处理ꎮ试验完成后ꎬ采用拉曼测试ꎬ表征应变Ｓｉ中应力ꎮ表２㊀应变Ｓｉ材料离子注入实验条件样片注入杂质注入能量注入剂量１/ｃｍ－２注入剂量２/ｃｍ－２注入剂量３/ｃｍ－２１２３Ｂ＋８０ｋｅＶ５ˑ１０１２５ˑ１０１３５ˑ１０１４４５６Ｐ＋８０ｋｅＶ５ˑ１０１２５ˑ１０１３５ˑ１０１４７８９Ｂ＋１００ｋｅＶ５ˑ１０１２５ˑ１０１３５ˑ１０１４１０１１１２Ｐ＋１００ｋｅＶ５ˑ１０１２５ˑ１０１３５ˑ１０１４㊀㊀为了研究退火温度和时间对应变Ｓｉ材料特性的影响ꎬ本文设计了如下的实验方案ꎮ选取８片如表１所示结构的应变Ｓｉ材料样片ꎬ分别对样片采取不同的退火试验ꎮ１３号㊁１４号㊁１５号样品退火温度是６５０ħꎬ１６号㊁１７号㊁１８号样品退火温度是８００ħꎬ１９号㊁２０号样品退火温度是１０００ħꎬ退火时间分别是３０ｍｉｎ㊁６０ｍｉｎ和１２０ｍｉｎꎬ具体的退火温度和时间如表３所示ꎮ表３㊀应变Ｓｉ材料退火实验条件样片退火温度/ħ退火时间１/ｍｉｎ退火时间２/ｍｉｎ退火时间３/ｍｉｎ１３１４１５６５０３０６０１２０１６１７８００３０６０１８ １２０１９２０１０００３０６０２㊀实验结果与分析为了给离子注入试验后拉曼散射研究提供参照ꎬ首先必须得到弛豫Ｓｉ拉曼散射的图形ꎬ如图１为弛豫Ｓｉ拉曼测试曲线ꎬ其中尖峰为弛豫Ｓｉ的峰值ꎬ其峰值位置为５２１.４６ｃｍ－１ꎮ该结果由为本次实验所用仪器矫正后测量得到ꎬ所以本文试验弛豫Ｓｉ峰值取５２１.４６ｃｍ－１ꎬ离子注入前应变Ｓｉ峰值为５１５.６８ｃｍ－１ꎬ其应力为１.１５ＧＰａꎮ该数值为对１８片应变Ｓｉ材料样品在离子注入实验前片进行测量得到的数值ꎮ图１㊀弛豫Ｓｉ拉曼散射图形２.１㊀离子注入实验结果与分析应用８０ｋｅＶ的能量对６个样片分别注入５ˑ１０１２ｃｍ－２㊁５ˑ１０１３ｃｍ－２㊁５ˑ１０１４ｃｍ－２的磷和硼ꎬ在１０４０ħ退火２０ｓ后ꎬ对６个样片分别进行拉曼分析ꎬ如图２和图３中下面３条曲线所示ꎮ从图中可以看出ꎬ这几条曲线的频移峰均为５１６.０２ｃｍ－１ꎬ应力均为１.０８ＧＰａꎮ其中ꎬ在８０ｋｅＶ的能量㊁剂量５ˑ１０１４ｃｍ－２时对应的掺杂浓度约为３ˑ１０１９ｃｍ－３ꎬ完全满足应变器件沟道的制造使用ꎮ从图中可以看出ꎬ在此能量下ꎬ不论是注入硼还是注入磷ꎬ注入剂量对应变Ｓｉ材料的应变强度几乎没有影响ꎮ应用１００ｋｅＶ的能量对６个样片分别注入５ˑ１０１２ｃｍ－２㊁５ˑ１０１３ｃｍ－２㊁５ˑ１０１４ｃｍ－２的磷和硼ꎬ在１０４０ħ退火２０ｓ后ꎬ对６个样片分别进行拉曼分析ꎬ如图４和图５中下面３条曲线所示ꎮ从图中可以看出ꎬ这几条曲线的频移峰均为５１６.０２ｃｍ－１ꎬ应力均为１.０８ＧＰａꎮ其中ꎬ在８０ｋｅＶ从图中可以看出ꎬ在此能量下ꎬ不论是注入硼还是注入磷ꎬ注入剂量对应变Ｓｉ材料的应变强度几乎没有影响ꎮ９电㊀子㊀器㊀件第４１卷图４㊀应变Ｓｉ材料磷注入前后拉曼分析结果(１００ｋｅＶ)图２㊀应变Ｓｉ材料硼注入前后拉曼分析结果(８０ｋｅＶ)图３㊀应变Ｓｉ材料磷注入前后拉曼分析结果(８０ｋｅＶ)０１第１期王㊀颖:离子注入和热退火工艺对应变Ｓｉ材料应力影响研究㊀㊀图５㊀应变Ｓｉ材料硼注入前后拉曼分析结果(１００ｋｅＶ)２.２㊀热退火实验结果与分析(１)退火温度６５０ħ图６为６５０ħ热退火试验拉曼测试结果ꎬ最上面的一条曲线为退火试验前ꎬ应变Ｓｉ材料拉曼分析结果ꎬ频移峰为５１５.６８ｃｍ－１ꎬ其应力为１.１５ＧＰａꎮ下面几条曲线分别退火３０ｍｉｎ㊁６０ｍｉｎ㊁１２０ｍｉｎ时应变Ｓｉ材料拉曼分析结果ꎬ从图中可以看出ꎬ这几条曲线的频移峰均为５１６.０２ｃｍ－１ꎬ应力均为１.０８ＧＰａꎮ从图中可以看出ꎬ在６５０ħ条件下ꎬ温度对应变Ｓｉ材料的应力影响非常小ꎬ而且在１２０ｍｉｎ以内ꎬ应力下降不随时间变化ꎮ图６㊀６５０ħ时应变Ｓｉ材料应变强度随时间变化的拉曼分析结果㊀㊀(２)退火温度８５０ħ图７为８００ħ热退火试验拉曼测试结果ꎬ最上面的一条曲线为退火试验前ꎬ应变Ｓｉ材料拉曼分析结果ꎬ频移峰为５１５.６８ｃｍ－１ꎬ其应力为１.１５ＧＰａꎮ下面几条曲线分别退火３０ｍｉｎ㊁６０ｍｉｎ㊁１２０ｍｉｎ时应变Ｓｉ材料拉曼分析结果ꎬ从图中可以看出ꎬ这几条曲线的频移峰均为５１６.０２ｃｍ－１ꎬ应力均为１.０８ＧＰａꎮ从图中可以看出ꎬ在８５０ħ条件下ꎬ温度对应变Ｓｉ材料的应力影响非常小ꎬ而且在１２０ｍｉｎ以内ꎬ应力下降不随时间变化ꎮ(３)退火温度１０００ħ图８为１０００ħ热退火试验拉曼测试结果ꎬ最上面的一条曲线为退火试验前ꎬ应变Ｓｉ材料拉曼分析结果ꎬ频移峰为５１５.６８ｃｍ－１ꎬ其应力为１.１５ＧＰａꎮ下面几条曲线为分别退火３０ｍｉｎ㊁６０ｍｉｎ时应变Ｓｉ材料拉曼分析结果ꎬ从图中可以看出ꎬ这几条曲线的１１电㊀子㊀器㊀件第４１卷图７㊀８００ħ时应变Ｓｉ材料应变强度随时间变化的拉曼分析结果频移峰均为５１６.０２ｃｍ－１ꎬ应力均为１.０８ＧＰａꎮ图８㊀１０００ħ时应变Ｓｉ材料应变强度随时间变化的拉曼分析结果从图中可以看出ꎬ在１０００ħ条件下ꎬ温度对应变Ｓｉ材料的应力影响非常小ꎬ而且在６０ｍｉｎ以内ꎬ应力下降不随时间变化ꎮ当时间大于６０ｍｉｎ后峰值漂移很大ꎬ在１２０ｍｉｎ时ꎬ应力基本上释放完了ꎬ测试结果与弛豫Ｓｉ的峰值几乎重合ꎬ因此本文中没有给出ꎮ从图６~图８中可以看出ꎬ温度对应变Ｓｉ材料的应力影响非常小ꎬ在１０００ħ和６０ｍｉｎ以内ꎬ应力下降不随时间变化ꎮ当在１０００ħ时ꎬ时间超过６０ｍｉｎꎬ应力释放较快ꎬ在１２０ｍｉｎ时ꎬ应力基本释放完成ꎮ３㊀结论应变Ｓｉ和应变ＳｉＧｅ由于其优越的电学性能并与传统的Ｓｉ工艺兼容ꎬ为摩尔定律的延续提供了一种新的研究方向ꎮ本文重点研究了离子注入和热退火过程对应变Ｓｉ材料中应力的影响ꎬ获得了有益的研究成果:①在剂量小于５ˑ１０１４ｃｍ－２时ꎬ应变Ｓｉ材料中的应力几乎不随离子注入的能量与剂量变化ꎻ②应变Ｓｉ材料在１０００ħ以下ꎬ在６０ｍｉｎ以内退火应力几乎不随温度与时间的变化而变化ꎮ参考文献:[１]㊀ＶｅｋｓｌｅｒＤꎬＮａｇａｉａｎＰꎬＣｈｉｄａｍｂａｒａｍＴꎬｅｔａｌ.ＱｕａｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＩｎ￣ｔｅｒｆａｃｉａｌＳｔａｔｅＤｅｎｓｉｔｙ(Ｄｉｔ)ａｔｔｈｅＨｉｇｈ￣ｋ/Ⅲ－ⅣＩｎｔｅｒｆａｃｅＢａｓｅｄｏｎＨａｌｌＥｆｆｅｃｔＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓꎬ２０１２ꎬ１１２(５):０５４５０４(５ｐｐ).[２]ＳｏｕｔｈｗｉｃｈＲＧꎬＰｕｒｎｅｌｌＳＴꎬＲａｐｐＢＡꎬｅｔａｌ.ＣｒｙｏｇｅｎｉｃｔｏＲｏｏｍＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＥｆｆｅｃｔｓｏｆＮＢＴＩｉｎＨｉｇｈ￣ｋＰＭＯＳＤｅｖｉｃｅ[Ｃ]//２０１１ＩＥＥＥＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＲｅｌｉａｂｉｌｉｔｙＷｏｒｋｓｈｏｐ(ＩＩＲＷ)ꎬ２０１１:１２－１６.[３]ＨｕａｎｇＬＪꎬＣｈｕＪＯꎬＣａｎａｎｅｒＤＦꎬｅｔａｌ.ＳｉＧｅ￣ｏｎ￣ＩｎｓｕｌａｔｏｒＰｒｅｐａｒｅｄｂｙＷａｆｅｒＢｏｎｄｉｎｇａｎｄａｎｄＬａｙｅｒＴｒａｎｓｆｅｒｆｏｒＨｉｇｈ￣ＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＦｉｅｌｄ￣ＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ[Ｊ].ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒꎬ２００１ꎬ７８:１２６７.[４]ＴｈｏｍｐｓｏｎＳＥꎬＳｕｎＧꎬＷｕＫꎬｅｔａｌ.ＫｅｙＤｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｆｏｒＰｒｏｃｅｓｓ￣Ｉｎ￣ｄｕｃｅｄＵｎｉａｘｉａｌｖｓ.Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ￣ＩｎｄｕｃｅｄＢｉａｘｉａｌＳｔｒｅｓｓｅｄＳｉａｎｄＧｅＣｈａｎｎｅｌＭＯＳＦＥＴｓ[Ｃ]//ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖｉｃｅｓＭｅｅｔｉｎｇ.ＳａｎＦｒａｎｃｉｓｃｏꎬＵＳＡ２００８:２２１－２２４.[５]ＴａｎＫＭꎬＺｈｕＭꎬＦａｎｇＷＷꎬｅｔａｌ.ＡＮｅｗＬｉｎｅｒＳｔｒｅｓｓｏｒｗｉｔｈＶｅｒｙＨｉｇｈＩｎｔｒｉｎｓｉｃＳｔｒｅｓｓ(>６ＧＰａ)ａｎｄＬｏｗＰｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙＣｏｍｐｒｉｓｉｎｇ２１第１期王㊀颖:离子注入和热退火工艺对应变Ｓｉ材料应力影响研究㊀㊀Ｄｉａｍｏｎｄ￣ＬｉｋｅＣａｒｂｏｎ(ＤＬＣ)ｆｏｒＳｔｒａｉｎｅｄＰ￣ＣｈａｎｎｅｌＴｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ[Ｃ]//２００７ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖｉｃｅｓＭｅｅｔｉｎｇＴｅｃｈｎｉｃａｌＤｉ￣ｇｅｓｔꎬ２００７:１２７－１３０.[６]ＹｉＺｈａｏꎬＭｉｔｓｕｒｕＴａｋｅｎａｋａꎬＳｈｉｎｉｃｈｉＴａｋａｇｉ.ＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅＵｎ￣ｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｏｆＣｏｕｌｏｍｂＳｃａｔｔｅｒｉｎｇＭｏｂｉｌｉｔｙｉｎＢｉａｘｉａｌｌｙＳｔｒａｉｎｅｄ￣ＳｉｐＭＯＳＦＥＴｓ[Ｊ].ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖｉｃｅｓꎬ２００９ꎬ５６(５):１１５２－１１５６.[７]Ｈｓｕ￣ＹｕＣｈａｎｇꎬＪａｓｏｎＣＳＷｏｏ.ＴｈｅＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆＯｕｔｐｕｔＣｈａｒ￣ａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎＴｅｎｓｉｌｅＳｔｒａｉｎｅｄ￣Ｓｉ￣ｏｎ￣ＩｎｓｕｌａｔｏｒＮＭＯＳＦＥＴｂｙＣｈａｎｎｅｌＢａｎｄＧａｐＡｄｊｕｓｔｍｅｎｔ[Ｊ].ＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖｉｃｅＬｅｔｔｅｒｓꎬ２０１１.８ꎬ３２(８):１０３２－１０３４.[８]ＨｕａｎｇＬｉꎬＬｉｕＦｅｎｇꎬＬｕＧｕａｎｇｈｏｎｇꎬｅｔａｌ.ＳｕｒｆａｃｅＭｏｂｉｌｉｔｙＤｉｆｆｅｒｅｎｃｅＢｅｔｗｅｅｎＳｉａｎｄＧｅａｎｄｉｔｓＥｆｆｅｃｔｏｎＧｒｏｗｔｈｏｆＳｉＧｅＡｌｌｏｙＦｉｌｍｓａｎｄＩｓｌａｎｄｓ[Ｊ].ＰｈｙｓｉｃａｌＲｅｖｉｅｗＬｅｔｔｅｒｓꎬ２００６ꎬ９６(１):０１６１０３. [９]ＹａｎｇＨｏｎｇｂｉｎꎬＺｈａｎｇＸｉａｎｇｊｉｕꎬＪｉａｎｇＺｕｉｍｉｎｇꎬｅｔａｌ.ＴｈｅＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅＥｄｇｅＥｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅＭａｓｋｏｎｔｈｅＳｔｒａｉｎａｎｄｔｈｅＭｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆＳｉＧｅＦｉｌｍＧｒｏｗｎａｔｔｈｅＰａｔｔｅｒｎｅｄＳｉＳｕｂｓｔｒａｔｅｂｙＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｅａｍＥｐｉｔａｘｙ[Ｊ].ＴｈｉｎＳｏｌｉｄＦｉｌｍｓꎬ２００６ꎬ５１４(１－２):３４４－３４９. [１０]ＳｏｎｇＪｉａｎｊｕｎꎬＺｈａｎｇＨｅｍｉｎｇꎬＨｕＨｕｉｙｏｎｇ.ＨｏｌｅＭｏｂｉｌｉｔｙＥｎｈａｎｃｅ￣ｍｅｎｔｏｆＳｉｂｙＲｈｏｍｂｏｈｅｄｒａｌＳｔｒａｉｎ[Ｊ].ＳｃｉｅｎｃｅＣｈｉｎａ:ＰｈｙｓｉｃｓꎬＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＡｓｔｒｏｎｏｍｙꎬ２０１２ꎬ５５(８):１３９９－１４０３.[１１]ＳｏｎｇＪｉａｎｊｕｎꎬＺｈａｎｇＨｅｍｉｎｇꎬＨｕＨｕｉｙｏｎｇ.ＶａｌｅｎｃｅＢａｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＳｔｒａｉｎｅｄＳｉ/(１１１)Ｓｉ１－ｘＧｅｘ[Ｊ].ＳｃｉｅｎｃｅｉｎＣｈｉｎａＳｅｒｉｅｓＧ(ＰｈｙｓｉｃｓꎬＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＡｓｔｒｏｎｏｍｙ).Ｍａｒｃｈ２０１０ꎬｌ５３(３):４７－５０.王㊀颖(１９７８－)ꎬ女ꎬ汉族ꎬ陕西西安人ꎬ陕西学前师范学院ꎬ工程师ꎬ现从事硅基应变材料㊁器件模型与性能优化工作ꎮ３１。
磷化铟晶体半导体材料的研究综述
文献综述课题名称磷化铟晶体半导体材料的研究学生学院机电工程学院专业班级2013级机电（3）班学号135学生姓名王琮指导教师路家斌2017年01月06日中文摘要磷化铟(InP)已成为光电器件和微电子器件不可或缺的重要半导体材料。
本文详细研究了快速大容量合成高纯及各种熔体配比条件的InP材料；大直径 lnP 单晶生长；与熔体配比相关的缺陷性质；lnP中的VIn心相关的缺陷性质和有关InP材料的应用，本文回顾了磷化铟( InP)晶体材料的发展过程,介绍了磷化铟材料的多种用途和优越特性，深入分析InP合成的物理化学过程，国际上首次采用双管合成技术，通过对热场和其他工艺参数的优化，实现在60—90分钟内合成4．6Kg 高纯InP多晶。
通过对配比量的调节，实现了熔体的富铟、近化学配比，富磷等状态，为进一步开展不同熔体配比对InP性质的影响奠定了基础.关键词：磷化铟磷注入合成晶体材料器件ABSTRACTIndium Phosphide (InP) has been indispensable to both optical and electronic devices．This paper used a direct P—injection synthesis and LEC crystal growth method to prepare high purity and various melt stoichiometry conditions polycrystalline InP and to grow high quality,large diameter InP single crystal in our homemade pullers．In this work，we have obtained the abstract this paper looks back the developing process on the bulk InP crystals, introduces vario us uses a nd superior character of the InP ma terials and a large quantity of high purity InP crystal materialhas been produced by the phosphorus in-situ injection synthesis and liquid encapsulated Czochralski(LEC) growth process．In the injection method，phosphorus reacts with indium very quickly so that the rapid polycrystalline synthesis is possible．The quartz injector with two Or multi-transfer tubes was used to improve the synthesis result．It will avoid quartz injector blast when the melt was indraft into the transfer tube．The injection speed，melt temperature，phosphorus excess，and SO on are also important for a successful synthesis process．About 4000—60009 stoichiometric high purity poly InP is synthesized reproducibly by improved P-injection method in the high—pressure puller．Keywords：InP , P-injection synthesis, Crystal , Material, Device引言磷化铟( InP) 是重要的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料之一,是继Si、Ga As之后的新一代电子功能材料。
Si 和316L 基片上TiN 薄膜微观结构和应力的对比分析
表面技术第51卷 第3期收稿日期：2021-04-21；修订日期：2021-09-07 Received ：2021-04-21；Revised ：2021-09-07基金项目：深圳职业技术学院重点项目（6020310007K ）；深圳市基础研究项目（JCYJ20190809150001747）Fund ：Supported by the Key Project of Shenzhen Polytechnic (6020310007K); Science and Technology Project of Shenzhen (JCYJ20190809150001747) 作者简介：赵升升（1979—），男，博士，副教授，主要研究方向为硬质薄膜的力学性能。
Biography ：ZHAO Sheng-sheng (1979—), Male, Doctor, Associate professor, Research focus: mechanical properties of hard films.引文格式：赵升升，程毓，张小波，等. Si 和316L 基片上TiN 薄膜微观结构和应力的对比分析[J].表面技术, 2022, 51(3): 278-285.ZHAO Sheng-sheng, CHENG Yu, ZHANG Xiao-bo, et al. Comparative Study on Stress and Microstructure of TiN Films on Si and 316L Si 和316L 基片上TiN 薄膜微观结构和应力的对比分析赵升升1，程毓1，张小波2，常正凯2（1.深圳职业技术学院 机电工程学院，广东 深圳 518055；2.深圳市速普仪器有限公司，广东 深圳 518000）摘 要：目的 比较Si 和316L 基片上TiN 薄膜的微观结构和应力，分析基片材料和基片初始曲率对薄膜应力的影响。
核用SIMP钢中Si元素的作用机理
对析出行为的影响
总结词
Si元素对Simp钢中的析出行为具有明显影响。
详细描述
Si元素可以促进钢中的碳化物析出，增加其含量并改 善析出行为。这有助于提高钢的强度和硬度，同时对 其韧性和延展性产生一定影响。
06
核用simp钢中si元素的作用机 理总结与展望
研究结论
Si元素在核用simp钢中具有重要的作用，其存在形式和作用机理受到冶炼工艺、轧 制和热处理等工艺参数的影响。
simp钢的定义与特点
定义
simp钢是一种具有简单、有效和实用的特点的钢种，通常用于核反应堆的结构 材料。
特点
simp钢具有高强度、优良的塑性和韧性，以及良好的抗腐蚀性能和加工性能。
simp钢在核领域的应用
核反应堆结构材料
simp钢广泛应用于核反应堆的结构材料，如燃料元件包壳、 压力壳等。
核级管道和容器
抑制电化学腐蚀
Si元素可以提高钢的电导率，降低钢的电化 应力腐蚀敏感性
Si元素可以改变钢的微观结构，提高钢的强 度和韧性，降低钢的应力腐蚀敏感性。
抑制裂纹扩展
Si元素可以提高钢的韧性，阻碍裂纹在钢中 的扩展，降低应力腐蚀开裂的风险。
05
si元素对simp钢中微观结构的 影响
总结词
Si元素对Simp钢的疲劳性能具有消极影 响。
VS
详细描述
Si元素会降低Simp钢的疲劳极限，增加 其疲劳裂纹扩展速率。这主要是因为Si元 素会促进钢中缺陷的产生和扩展，如微裂 纹和位错，从而加速疲劳裂纹的萌生和扩 展。此外，Si元素还会降低钢的抗腐蚀性 能，进一步加剧疲劳裂纹的扩展。
04
si元素对simp钢耐蚀性能的影 响
对均匀腐蚀的影响
降低腐蚀速率
土在不同应力路径下的力学特性分析
收稿Ｋｔ期：２００７．１１－２０ 基金项目：广东省水利科技计划项目（Ｎｏ．２００３—１３）；广东省科技计划项目（Ｎｏ．２００６８３７２０１００３）；湖北省环境岩土工程重点实验室开放基金项目
（Ｎｏ．Ｔ１１０５０３）。
第一作者简介：曾玲玲，女，１９８３年生，博十研究生，主要从事软七性质和高速公路地基处理研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｎｇｌｚ４１３＠１２６．ｃｏｍ 通讯作者；陈晓平，女，１９５７年生，博士，教授．博上生导师，主要从事七力学教学与科研上作。Ｅ－ｍａｉｈ ｃｈｃｎｘｐ＠ｊａｌｌ．ｅｄｕ．ｃａ
ｋＰａ。
一～
表１。 表１试样的物理力学性质指标
物理性质指标
Ｇ１ Ｔａｂｌｅ １ Ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ
力路径试验，即通过原状土的统计均值确定土样的
含水率和密度，将此均值作为扰动样期望值。原状 土样和制备的扰动土样的各项物理力学性质指标见
ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｓａｍｐｌｅｓ
固结快剪指标
Ｏｉｌ
ｐａｔｈｓ．ｂｕｔ ｌｉｔｔｌｅ ｉｎｆｌｕｅｎｅｅ
ｓｏｉｌ
ｓｈｅａｒ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｔｒｅｓｓ ｐａｔｈ；ｓｏｆｔ ｓｏｉｌ；ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｔｅｓｔ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ
１引
言
Ｎａｇａｒａｊ（１９８１年）１２ｌ、Ｃｈｅｎｇ（１９９０年）ｐＪ、陆士 强（１９８９年）【４】等，基于试验成果提出了一些能够 考虑具体复杂应力路径的本构模型。近２０年来，随 着数值计算技术在本领域的应用进展，～些学者开 展了通过应力路径试验成果进行数值建模的研究， 如陈生水（１９９５年）瞄Ｊ、王靖涛（２００２年）等［６１， 获得了具有机制背景的数值模型。 由于黏性土的状态控制指标较砂土复杂，更因 为黏性土的室内试验控制标准比较难掌握，因而黏 性土应力路径的试验研究无论是数量还是质量都逊
材料的交变应力分析
第三节交变应力一、交变应力及其循环特征构件内一点的应力随时间而交替变化，这种应力称为交变应力。
产生交变应力的原因可分为两种：一是构件受交变载荷的作用；另一种是载荷不变，而构件本身在转动，从而引起构件内部应力发生交替变化。
图示的火车轮轴即属于后一种情况。
当轮轴旋转一周，轮轴横截面边缘上A 点的位置将由l -2-3-4-l ，A 点的应力也经历了从0-δmax -0-δmin -0的变化。
这种应力每重复变化一次的过程，称为一个应力循环。
aa FFF RF RA-FaM 图ωA y θ1234O tσ1231231为清楚地看出交变应力的变化规律，可应力σ随时间t 变化的情况绘成一条σ-t 曲线，如图。
图中σmax 、σmin 表示应力的极值。
通常可以用最小应力和最大应力的比值来说明应力变化规律，该比值称为循环特征，用r 表示，即Otσ一个应力循环σm a xσm i nm axm in σσ=r （9-6）为最大应力和最小应力的平均值称为平均应力，用σm 表示。
最大应力和最小应力之差的一半称为应力幅度，用σa 表示，即Otσ一个应力循环σa σmσm a xσm i n(9-7))(21m in m ax m σσσ+=)(21m in m ax a σσσ-=由此可见，一个非对称循环亦可认为是在平均应力σm 上叠加一个幅度为σa 的对称循环，图中说明了这种情况。
对称循环由于其σmax =-σmin ，故循环特征r=-1。
Otσ一个应力循环σa σmσm a xσm i n静应力也可看作交变应力的特殊情况，其循环特征r =1。
在非对称循环中，若σmin =0，则循环特征r =0，这就是工程中较为常见的脉冲循环。
Otσσm a xOtσσmax -σmin=0二、疲劳破坏和持久极限1．构件的疲劳破坏及其产生的原因实践表明，长期在交变应力作用下的构件，虽然其最大工作应力远低于材料在静载荷下的极限应力，也会突然发生断裂；即便塑性很好的材料，破坏时也无明显的塑性变形。
利用In0.82Ga0.18As与InP衬底之间的应力制作结构材料的缓冲层
中图 分 类 号 ： ４ １ １ ４ ２４ Ｏ ７ ． ；０ ７ ．
ＤＯ Ｉ： １ ３ ８８ ｇ ｂ ０１ ３ ０６． ０． ７ ／ｆｘ ２ ２ １ ０６１ ２
１ 引
言
方 法来 优化 缓 冲层 的生 长 条 件 ， 而 获得 高 质 量 从 外 延材 料 。常用 的缓 冲层 制备 技术 主要有 组分 渐 变 、 分跃 变 、 晶格 和 两步生 长法 等 。 组 超 本文 在 ＩＰ衬 底 上 生 长 Ｉ０ ａ Ａ ｎ ｎ＿ Ｇ 。 ｓ层 ， ８ 通 过改 变生 长温 度 形成 了不 同 的缓 冲层 ； 对所 制 并 备样 品 的 表 面 形 貌 、 晶 质 量 、 学 特 性 进 行 结 电
研究
Ｉ Ａ 是 应用 在光 发射 ¨ 、 效应 管 ｊ ｎＧ ｓ 』场 、
热光伏 器件 ｊ探 测 器 Ｊ光 存 储 电 荷 等 领 域 、 、
的重要材料 。近年来 ， 高铟组分 的 Ｉ ａ Ａ ＞ ｎＧ ｓ（ ０ ５ ） 测 器 的需 求 越 来 越 大 ， 要 应 用 在 光 谱 ．３ 探 主 成像 方 面 ， 括 地 球 观 测 、 感 、 境 监 测 等 Ｊ 包 遥 环 。
缓冲层。分析不同的缓 冲层 对外 延层 Ｉ。 Ｇ ｎ Ａ 的影 响， ｎ ． ｄ ｓ 从而优化出最佳的生长温度 。
关 键 词 ： ｎ Ｇ Ａ ； 属 有 机 化 学 气 相 淀 积 ； 冲层 Ｉ ： ａ ｓ金 缓 Ｐ Ｃ ７ ．０ 一 Ａ Ｓ： ２ ２ ．ｉ Ｐ Ｃ： ２０ ＡＣ ７ ２ 文献 标 识 码 ： Ａ
与衬 底之 间加 入缓 冲层 ， 样 在 晶格 失 配 材 料 的 这
生长 中能有 效地 降低 缺 陷密 度
。鉴 于缓 冲层
在异 质外延 生 长过 程 中的 重要 性 ， 究 人 员 已对 研
SiCp8%TiB2混杂增强铝基复合材料高温流变应力行为研究
本实验采用平均颗粒尺寸为 20 μm 的雾化 Al7%Si 合金粉末作为基体材料，以平均颗粒尺寸为 13 μm 的 β-SiC 和平均颗粒尺寸为 200 nm 的 TiB2 作为 增强颗粒。
首 先 将 Al-7%Si 基 体 粉 末、 质 量 分 数 10% 的 SiC 颗 粒 和 质 量 分 数 8% 的 TiB2 颗 粒 超 声 混 合 40 min；然后使用高能球磨机以 200 r/min 研磨 4 h，球 料比为 10:1；再使用滚筒式球磨机研磨 12 h。完成 混合分散过程后，将混合粉末通过装罐、脱气和致密 化制成铝锭。铝锭在 420 ℃下保温 4 h，用 800T 挤 压机挤压成直径为 25 mm 的棒材，挤压比为 12:1。 随后将棒材沿挤压方向线切割加工成 10 mm×15 mm 的圆柱形压缩试样，在 Gleeble-3500 热模拟机上进 行等温压缩实验。
收稿日期：2018-12-18 基金项目：国家自然科学基金资助项目（51574118） 作者简介：陈欣荣（1994-），女，湖北十堰人，湖南大学硕士生，主要研究方向为 SiC/TiB2 颗粒混杂增强铝基复合材料
高温流变应力行为，E-mail：731755579@ 通信作者：滕 杰（1978-），男，河南鹿邑人，湖南大学教授，博士生导师，主要从事金属基复合材料方面的研究，
E-mail：tengjie@
01 陈欣荣，等 SiCp/8%TiB2 混杂增强铝基复合材料高温流变应力行为研究
大地限制了铝基复合材料的加工性能 [9-11]。A. M. ElSabbagh 等 [12] 研究了轧制参数对 Al/SiC 复合材料拉 伸性能的影响，发现合理的轧制参数可以大大减小孔 径提高性能。Jiang X. 等 [13] 对 6061/SiCp 复合材料的 织构进行了研究，发现材料在热挤压后仍有一定数量 的空洞存在。因此，研究铝基复合材料在不同加工条 件下的热工作行为，对优化工艺参数，控制其微观结 构具有重要意义。
SiCp2024Al复合材料高应变率热变形行为的新本构模型
U１９A２０１０４);吉林省自然科学基金(
２０２００２０１０６４JC)
强复合材料的最大体积 分 数 可 达 ７０％ ,当 体 积 分
来制作主承载件,如直升机旋翼系统、波音 ７７７ 发
动机 风 扇 出 口 导 流 片、
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１８ 战 机 液 压 制 动 器 缸
体;当 体 积 分 数 为 ３５％ ~４５％ 时,主 要 用 于 制 作
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变率:
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∫[ε (t)－ε (t)－ε (t)]dt
cb
ls
R(
t)＝
t
０
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t
cb
pbti应力
PBTI应力是指在硅（Si）基半导体器件中，由于温度升高导致的电性能退化现象。
PBTI应力是由两个因素引起的：一是温度升高导致的载流子浓度增加，二是温度升高导致的晶格振动增强，这两者都会导致半导体器件的电性能退化。
具体来说，当半导体器件处于高温环境下时，其载流子浓度会增加，这会导致器件的导通电阻增加，同时也会降低器件的阈值电压。
此外，温度升高还会导致晶格振动增强，这会导致电子-空穴复合的速度加快，从而降低器件的导通电阻。
PBTI应力会对半导体器件的性能产生重要的影响，特别是在高温环境下，PBTI应力会导致半导体器件的性能退化，从而降低其可靠性和使用寿命。
因此，在半导体器件设计和制造过程中，需要考虑PBTI应力的影响，并采取相应的措施来减小其影响。
例如，通过优化器件结构和工艺，减小载流子浓度和晶格振动强度，从而减小PBTI应力的影响。
材料的应力松弛特性与界面结构关系研究
材料的应力松弛特性与界面结构关系研究应力松弛是材料在长期受力作用下，内部应力逐渐减小的现象。
在材料科学与工程中，研究材料的应力松弛特性以及与界面结构之间的关系具有重要的理论和实际意义。
本文将探讨材料的应力松弛特性以及界面结构对其影响的研究。
一、材料的应力松弛特性材料的应力松弛是由于晶格缺陷、物理结构、化学成分等原因引起的材料内部应力逐渐减小的过程。
应力松弛是一种自我调谐机制，能够使材料在应力作用下保持相对稳定的形态。
应力松弛具有以下特性：1. 时间依赖性：材料的应力松弛是随着时间的推移而发生的，长时间应力作用下材料的内部应力会逐渐减小。
2. 非线性：材料的应力松弛过程通常不是简单的线性减小，而是呈现出复杂的非线性变化。
3. 温度依赖性：温度是影响材料应力松弛的重要因素之一，较高的温度会加快应力松弛速度。
4. 受束缚条件的影响：材料的应力松弛受到晶内和界面束缚条件的影响，束缚程度越大，应力松弛速度越慢。
二、材料的界面结构对应力松弛的影响材料的界面结构对应力松弛有着重要的影响。
界面是指两个或多个相互接触的材料之间的交界面。
材料中存在的各种界面（晶界、相界、界面）的结构和性质对材料的机械性能和应力松弛行为起着重要作用。
1. 晶界结构：晶界是晶体内多个晶粒相交的区域，晶界结构对应力松弛具有显著影响。
晶界的形态、取向和结构松弛梯度会影响材料的应力松弛速率。
2. 相界结构：相界是不同相之间的交界面，相界的稳定性和结构对应力松弛具有重要影响。
相界的迁移和形态改变会引起应力松弛的不均匀性和非线性变化。
3. 界面结构：界面是指两种不同材料之间的交界面，界面结构对应力松弛也有着显著影响。
界面能量和界面的结晶程度会影响应力松弛的速率和幅度。
三、应力松弛特性与界面结构关系的研究进展近年来，越来越多的研究关注材料的应力松弛特性与界面结构之间的关系。
研究者通过实验方法和数值模拟等手段，深入探究了材料的应力松弛机制和界面结构的影响。
SiCpAl复合材料热残余应力分析
南昌航空大学硕士学位论文使用授权书
本论文的研究成果归南昌航空大学所有， 本论文的研究内容不得 以其它单位的名义发表。本人完全了解南昌航空大学关于保存、使用 学位论文的规定， 同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电 子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空大学，可以采用 影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内 容。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学 位论文全文数据库》 ，并通过网络向社会公众提供信息服务。 （保密的学位论文在解密后适用本授权书） 签名： 导师签名： 日期：
本人郑重声明： 所呈交的硕士学位论文， 是我个人在导师指导下， 在南昌航空大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。 尽我所知， 论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究 成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作 了明确地说明并表示了谢意。本声明的法律结果将完全由本人承担。 签名： 日期：
III
ABSTRACT
Because of the excellent performance, SiCp/Al composites applied to accurate optical instrument and electronic packaging attracted broad attention recent years. Due to the mismatch between the thermal expansion coefficients of the component materials, composites form thermal residual stresses during the cooling from the processing temperature to room temperature. The thermal residual stress is the important factor of the composites dimension stability and the precision in application. The SiCp/ZL101 composites were fabricated by pressureless infiltration, and the thermal residual stress of SiCp/ ZL101 composites was analyzed by using the finite element method. The plane geometry models of particle reinforced composites were established by finite element software ANSYS. The effect of volume fraction, particle shape and cooling rate on the thermal residual stress in the composites was investigated. The residual stress of composite was measured by XRD, and contrasted to the simulative result. The dimension stability of composite was measured under thermal cycling condition, and effect of thermal residual stress on dimension stability behavior was discussed. The studies of finite element analysis indicate that composites form biggish residual stresses during cooling process because of the difference of CTE between the SiC particle and aluminum alloy. There is tensile stress in matrix and compress stress in particle, the maximum stress distributes interface of composites. With the particle volume increasing, the thermal residual stress in composites becomes larger. The thermal stress field nearing the particle-matrix interface distribute evenly due to the spherical particles. The thermal stress field nearing the particle-matrix interface distributes unevenly due to the angle particles, it is stress concentration near the particle corner obviously. The stress － time curves are disaccord under different cooling rates, the rapid of cooling rate, the acute of the change of thermal stress. Under water-cooling process, thermal stress transforms residual stress instantaneous due to the rapid fall of the temperature. The change of thermal stress under air-cooling and furnace-cooling are relative smooth. The studies of XRD indicate that the value of stress in irregular SiCp/ ZL101 composites is larger than it in alike spherical SiCp/ ZL101 composites. There is the
ansys中两种方法给材料添加材料属性
ansys中两种方法给材料添加材料属性1 第一种在划分网格之前指定1.1 main menu/preprocessor/meshing/mesh attributes/default attribs 出现meshing attributes 对话框，在【mat】material number下拉框中选择你需要的材料序号。
单击ok1.2 然后划分网格，则此次划分的网格的材料属性为选择的材料序号的属性。
2 第二种在划分网格之后指定2.1 先划分好网格2.2 点击select/entities/ 第一项选择areas ，第二项选择by num/pick,然后点击ok ，弹出面积选择框，选定面积，点击ok，完成面积选择2.3 点击select/entities,第一项选择elements，第二项选择attached to ，第三项选择areas，表示所要选择的单元为已选定面积中的单元，点击ok，选中面中的所有单元。
2.4 点击plot/replot,将只显示已选定的单元和面积。
2.5 点击main menu/preprocessor/material pros/change mat num,在new material number 文本框中输入你需要的材料序号，在elements No. to modefied 输入all 表示所选定的所有单元对应的材料属性转为此材料属性。
ansys多种材料怎样设置材料属性呀,用什么命令?GUI方式楼上正解，或者Proprecessor->Meshing->Mesh Attributes->Picked Volumes 命令为VATT本人喜欢在划分单元前先选好材料、实常数等再划分，命令流如下：type,1mat,1real,11vmesh,all对于其他不同材料，方式相同：ansys中的等效应力是什么物理含义？它与最大应力s1有什么区别，平常讨论应力分布，应该用等效应力还是最大应力s1呢？1）计算等效应力时是否需要输入等效泊松比呢？好像有效泊松比的默认值是0.5。
不同材料应力应变曲线分解
不同材料应力应变曲线分解应力应变曲线是描述材料在受力作用下的应变和应力之间关系的图表，通常被用来分析材料的力学性质。
不同材料的应力应变曲线会有差异，取决于材料的类型、成分、结构等因素。
下面将探讨几种常见材料的应力应变曲线分解。
首先，我们来看金属材料的应力应变曲线。
金属材料通常具有线性弹性变形阶段和非线性塑性变形阶段。
在弹性阶段，应力随应变呈线性关系，材料恢复力较高，而且应变应力比较小。
在这个阶段，材料会在受到应力后发生应变，但在去掉应力后能够完全恢复原状。
在超过一定应力值后，金属材料会进入非线性的塑性变形阶段。
在这个阶段，应变随应力逐渐增加呈曲线性增长，材料会出现塑性变形，而且在去掉应力后不会完全恢复原状。
塑性变形是金属材料的特性之一，它使得金属具有很好的可塑性和韧性。
接下来，我们来看塑料材料的应力应变曲线。
塑料材料通常具有很小的线性弹性变形阶段和较大的非线性塑性变形阶段。
在弹性阶段，应力随应变呈线性关系，材料出现应变，但在去掉应力后可以完全恢复原状。
然而，与金属材料不同的是，塑料材料的线性弹性阶段非常短暂，大部分的应变都发生在塑性变形阶段。
在这个阶段，应变随应力逐渐增加呈非线性增长，材料会发生较大的塑性变形，并且在去掉应力后只能部分或者完全不恢复原状。
这说明塑料材料具有很好的可塑性，但不具备金属材料的韧性。
最后，我们来看一下陶瓷材料的应力应变曲线。
陶瓷材料通常具有很小的线性弹性变形阶段和几乎没有的塑性变形阶段。
在弹性阶段，应力随应变呈线性关系，材料出现应变，但在去掉应力后可以完全恢复原状。
然而，由于陶瓷材料的内部结构和成分的特殊性，它很少发生明显的塑性变形。
一般来说，陶瓷材料在受到应力后会发生破裂而不是塑性变形。
因此，陶瓷材料具有很好的硬度和耐磨性，但缺乏金属和塑料材料的可塑性和韧性。
总之，不同材料的应力应变曲线具有不同的特点，这反映了材料本身的组织结构、化学成分、机械性能等方面的差异。
了解并分解不同材料的应力应变曲线对于工程设计和材料选择有着重要的意义，可以帮助工程师们更好地理解材料的力学性质，并做出合适的应用和工程设计。
掺Pt对Si(100)上形成的NiSi薄膜应力的影响(英文)
掺Pt对Si(100)上形成的NiSi薄膜应力的影响(英文)黄巍;茹国平;Detavernier C;Van Meirhaeghe R L;蒋玉龙;屈新萍;李炳宗【期刊名称】《半导体学报：英文版》【年(卷),期】2007(28)5【摘要】利用在线应力测试技术表征了掺入Pt后对镍硅化物薄膜应力性质的影响.通过改变NiSi薄膜中Pt含量以及控制热处理的升温、降温速率实时测量了薄膜应力,发现在Si(100)衬底上生长的纯NiSi薄膜和纯PtSi薄膜的室温应力主要是热应力,且分别为775 MPa和1·31GPa ,而对于Ni1-xPtxSi合金硅化物薄膜,室温应力则随着Pt含量的增加而逐渐增大.应力随温度变化曲线的分析表明,Ni1-xPtxSi合金硅化物薄膜的应力驰豫温度随Pt含量的增加,从440℃(纯NiSi薄膜)升高到620℃(纯PtSi薄膜) .应力驰豫温度的变化影响了最终室温时的应力值.【总页数】5页(P635-639)【关键词】硅化镍;镍铂硅化物;应力【作者】黄巍;茹国平;Detavernier C;Van Meirhaeghe R L;蒋玉龙;屈新萍;李炳宗【作者单位】复旦大学微电子学系;Department of Solid State Sciences,Ghent University,Krijgslaan 281/S1,B-9000 Ghent,Belgium【正文语种】中文【中图分类】O482.1【相关文献】1.掺铒nc-Si/SiO2薄膜中nc-Si和Er3+与非辐射复合缺陷间相互作用对薄膜发光特性的影响 [J], 陈长勇;陈维德;王永谦;宋淑芳;许振嘉2.H在Pt/Si上的化学吸附对Pt/Si界面特性的影响 [J], 徐国定;张涛3.掺铒Al_2O_3/Si多层薄膜中纳米晶Si的形成和敏化效应 [J], 章新栾;王军转;杨森林;杨明珠;陆昉;施毅;郑有炓4.Pt层对Ni/Si(100)固相反应NiSi薄膜高温稳定性的增强效应 [J], 韩永召;李炳宗;屈新萍;茹国平因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
金属材料中SiCMnSP等元素的作用及影响
金属材料中Si、C、Mn、S、P等元素的作用及影响1、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。
如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。
硅能显着提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。
含硅1－4%的度，故广泛用于作弹簧钢。
在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。
硅和低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。
硅量增加，会降低钢的焊接性能。
硅能溶于铁素体和奥氏体中提高钢的硬度和强度，其作用仅次于磷，较锰、镍、铬、钨、钼和钒等元素强。
但含硅超过3%时,将显着降低钢的塑性和韧性。
硅能提高钢的弹性极限、屈服强度和屈服比(σs/σb),以及疲劳强度和疲劳比(σ-1/σb)等,这是硅或硅锰钢可作为弹簧钢种的缘故。
硅能降低钢的密度、热导率和电导率。
能促使铁素体晶粒粗化。
降低矫顽力。
有减小晶体的各向异性倾向，使磁化容易，磁阻减小，可用来生产电工用钢，所以硅钢片的磁滞损耗较低，硅能提高铁素体的磁导率，使硅钢片在较弱磁场下有较高的磁感强度。
但在强磁场下，硅降低钢的磁感强度。
硅因有强的脱氧力，从而减小了铁的磁时效作用。
含硅的钢在氧化气氛中加热时，表面将形成一层SiO2薄膜，从而提高钢在高温时的抗氧化性。
硅能促使铸钢中的柱状晶成长，降低塑性。
硅钢若加热或冷却较快，由于热导率低，钢的内部和外部温差较大，因而易裂。
硅能降低钢的焊接性能。
因为与氧的亲合力硅比铁强，在焊接时容易生成低熔点的硅酸盐，增加熔渣和熔化金属的流动性，引起喷溅现象，影响焊缝质量。
硅是良好的脱氧剂。
用铝脱氧时酌加一定量的硅，能显着提高铝的脱氧能力。
硅在钢中本来就有一定的残存，这是由于炼铁炼钢作为原料带入的。
在沸腾钢中，硅限制在＜0.07% ，有意加入时，则在炼钢时加入硅铁合金。
(1)对钢的显做组织及热处理的作用A、作为钢中的合金元素，其含量一般不低于0.4 ％。
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多， 不同的键 合介 质制备的 Ｓ ｉ ／ Ｉ ｎ Ｐ材料的机械特 性不同， 对力信
号 的敏感 特性 不 同， 对Ｍ Ｅ Ｍ Ｓ 传 感器 的力敏 特性 影响很 大， 影 响
着Ｍ Ｅ Ｍ Ｓ传 感 器 与 Ｉ ｃ 、 光 电子 器件 的集 成 特 性 ， 因此 ， 对不同类型、
的材料 之一 ，Ｉ ｎ Ｐ 被广 泛应用于 效应 晶体管、 大 功率高频微波源 和放 大器 、 光纤 通信长 波长 （ １ ３ １ ０ ｎ ｍ ，１ ５ ５ ０ ｎ ｍ ）光 电子器 件等 光
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２ ｏ１ ３。 ２１
Ｓ ｉ ／ Ｉ ｎ Ｐ 材 料的应 力转化特性分析
王 瑞 荥 （ 太原 工业学院电子 工程 系， 太原 ０ ３ ０ ０ ０ ８ ）
摘要 ： Ｉ ｎ Ｐ材料被广泛 的应用于光 电子领域 ， 但其材料脆 、 工艺不成熟、 成本 高， 而ｓ ｉ 基外延 Ｉ ｎ Ｐ材料能 良好 的改善该技术瓶
其应力转化率越高， 材料对力学信号就越敏感， 制备的 Ｓ ｉ ／ Ｉ ｎ Ｐ 材料的机械性能越好。
关键词 ： Ｓ ｉ 基 外延 Ｉ ｎ Ｐ； 应力转化 ； 键 合 ｌ ｙ ｚ ｅ ｔ ｈｅ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｏｎ ｐ ｒ ｏ ｐｅ ｒ ｔ ｙ ｏ ｆ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ Ｉ ｎ Ｐ－ ｏ ｎ－ Ｓ ｉ
Ｋ ｅｙ ｗ ｏｒ ｄｓ ：Ｉ ｎＰ —ｏ ｎ— Ｓｉ： ｓｔ ｒｅ ｓｓ ｃ ｏｎ ｖｅ ｒｓｉ ｏ ｎ： ｂｏｎ ｄｉ ｎｇ： Ｍ ＥＭ Ｓ： ｐ ｈ０ｔ ｏ ｅｌ ｅｃ ｔｒ ０ ｎ
０ 引言
光 电子 技术 、Ｉ Ｃ技术和 Ｍ Ｅ Ｍ Ｓ技术 的集 成是 未来智 能技 术
的发 展 趋 势 ， Ｉ Ｉ Ｉ — Ｖ族 化 合 物 半 导 体 材 料 中 ， Ｉ ｎ Ｐ是 发 展 最 成 熟
颈。 论 文 中对 不 同介 质 、 不 同厚 度 的 介 质 键 合 制 备 Ｓ ｉ ／ Ｉ ｎ Ｐ材 料 进 行 了分 析 。 其中 以 Ｓ ｉ ０ ２键 合 制 备 的 Ｓ ｉ ／ Ｉ ｎ Ｐ 材 料 应 力 转 化 率
最高 ， 且Ｓ ｉ ０ ２制备工艺简单、 亲水 ， 材料键合强度 大， 机械特性好 ， 是键合制备 Ｓ ｉ ／ Ｉ ｎ Ｐ材料 的首选 。 而且， Ｓ ｉ ０ ２键合介质越薄 ，
ｍ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｔ ｏ ｂ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｍ ｅ ｄ ｉ ｕ ｍ ｍ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｆ ｏ ｒ ｂ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ Ｓ ｉ ａ ｎ ｄ Ｉ ｎ Ｐ ．Ｔ ｈ ｅ Ｓ ｉ ／ Ｉ ｎ Ｐ ｍ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｂ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｗ ｉ ｔ ｈ