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第一章 相关知识及激光微细加工概述 1

§1．1 相关的物理化学知识 1

1．1．1 热化学、光化学与反应速率 1

1．1．2 高斯光束及其聚焦 2

1．1．3 激光倍频 13

1．1．4 物质对光的吸收 19

§1．2 激光淀积 24

1．2．1 激光辅助淀积的分类 26

1．2．2 激光辅助淀积图样的空间分辨率 30

1．2．3 激光辅助淀积的敏化反应 35

1．2．4 淀积膜的质量 36

§1．3 杂质掺入和退火 40

1．3．1 扩散掺杂 40

1．3．2 离子注入掺杂 42

1．3．3 退火技术 44

参考文献 46

第二章 气相激光辅助淀积 48

§2．1 气相激光辅助淀积简介 48

2．1．1 气相激光辅助淀积的装置 48

2．1．2 源材料 49

2．1．3 光源 50

2．1．4 光化学分解增强的两种机制及判别方法 50

2．1．5 淀积速率的增强机制、激光、源气体的引入方式与空间分辨率 54

§2．2 Ge的激光淀积 56

2．2．1 源材料、光源及淀积机制 56

2．2．2 工艺简介 57

2．2．3 淀积膜的结构 57

2．2．4 淀积速率和催化 58

§2．3 Si的激光淀积 60

2．3．1 淀积源材料 60

2．3．2 光源和辐射方式 61

2．3．3 实际应用简介 61

§2．4 氢化非晶Si(a-Si：H)的激光淀积 70

2．3．4 SiH1的汞敏化光分解 70

2．4．1 源材料及光源 72

2．4．2 淀积速率 73

2．4．3 淀积膜的结构 76

2．4．4 淀积膜的特性 76

§2．5 SiO2的淀积 79

2．5．1 源材料、光源及反应的机制 79

2．5．2 淀积速率 81

2．5．3 淀积膜的质量和特性 82

2．5．4 InP衬底上的SiO2淀积 83

§2．6 GaAs的淀积 84

2．6．1 源材料、光源 84

2．6．2 AsH3的光化学分解通道 86

2．6．3 淀积实例 87

§2．7 AIGaAs的激光辅助淀积 98

2．7．1 源材料和光源 99

2．7．2 淀积速率 100

2．7．3 生长速率的增强和淀积膜的组分控制 101

§2．8 Al的淀积 102

2．8．1 源材料、光源 103

2．8．2 以DMAlH为源材料的Al淀积 104

2．8．3 用TMAAH作源材料的Al淀积 108

2．8．4 用TIBA作源材料的Al淀积 110

2．9．1 源材料和光源 113

§2．9 Cu的激光辅助淀积 113

2．9．2 淀积速率 114

2．9．3 淀积膜的质量 114

§2．10 ZnTe的激光辅助淀积 116

2．10．1 源材料和光源 116

2．10．2 淀积速率 117

2．10．3 淀积膜的质量 118

§2．11 Fe的激光辅助淀积 120

2．11．1 源材料、光源 120

2．11．2 Fe(CO)5在GaAs表面的吸附 121

2．11．3 Fe(CO)5吸附层的光分解 123

§2．12 Ti的檄光淀积及Ti：LiNbO3波导的激光写入 124

2．12．1 Ti淀积的源材料及光源 125

2．12．2 激光辅助Ti淀积的速率 125

2．12．3 在Ti：LiNbO3波导“直接写入”中的应用 127

§2．13 Cd的激光辅助淀积 128

2．13．1 源材料和光源 129

2．13．2 淀积速率 130

2．13．3 淀积图洋的空间分辨率 131

2．13．4 激光辅助淀积例膜技术的应用 132

§2．14 CrO2的激光辅助淀积 133

2．14．1 源材料和光源 134

2．14．2 淀积速率 137

2．14．3 淀积膜的质量 138

§2．15 难熔金属的淀积 139

2．15．1 光化学分解淀积 140

2．15．2 W图样薄膜的快速直接写入 142

§2．16 SnO2的激光辅助淀积 146

2．16．1 反应气体和光源 146

2．16．2 淀积膜电阻率与激光功率密度的关系 148

2．16．3 电阻率与脉冲总数的关系 149

2．16．4 淀积膜的退火 151

§2．17 Rh和Ir的激光辅助淀积 151

2．17．2 淀积膜的质量 152

2．17．1 源材料和光源 152

§2．18 光热分解增强机制的激光辅助淀积 153

2．18．1 Ni/SiO2淀积 154

2．18．2 TiO2/SiO2淀积 159

§2．19 Au的气相激光辅助淀积 161

2．19．1 Au的光热分解淀积 161

2．19．2 Au的气相光化学分解淀积 164

参考文献 166

§3．1 固相激光辅助淀积简介 176

3．1．1 流程简介 176

第三章 固相激光辅助淀积 176

3．1．2 反应释热和淀积膜结构 178

3．1．3 淀积速率的增强机制 178

§3．2 Au的固相激光辅助淀积 179

3．2．1 源材料 180

3．2．2 载体材料 180

3．2．3 Au的固相光化学分解淀积 182

3．2．4 Au的固相光热分解淀积 183

§3．3 Pd的固相激光辅助淀积 187

3．3．1 工艺简介 187

3．3．2 Pd淀积膜的质量 188

3．4．1 源材料和光源 191

§3．4 Cu的固相激光辅助淀积 191

3．4．2 淀积膜的质量 192

参考文献 196

第四章 液相激光辅助淀积 197

§4．1 液相激光辅助淀积简介 197

4．1．1 激光束入射方式 197

4．1．2 淀积装置 198

4．1．3 淀积膜厚度 198

§4．2 Mo、Cr的液相激光辅助淀积 199

4．2．1 源材料和光源 199

4．2．2 淀积装置 200

4．2．3 阈值光功率密度和诱导时间 201

4．2．4 淀积膜的外部形貌和空间分辨率 202

4．2．5 纯度和附着强度 203

§4．3 用光生游离基作金属膜的液相激光辅助淀积 204

4．3．1 反应淀积机制 204

4．2．2 淀积装置和工艺 205

4．3．3 淀积膜的厚度和质量 207

参考文献 207

第五章 激光辅助掺杂 209

§5．1 激光化学掺杂概述 209

5．1．1 激光化学掺杂的特点及分类 209

5．1．2 激光化学掺杂的光源 211

5．1．3 工艺和装置 212

§5．2 si衬底中磷的气相激光掺杂 213

5．2．1 掺杂工艺概述 213

5．2．2 激光掺杂的结果和讨论 214

§5．3 Si衬底中B的激光掺杂 221

5．3．1 源物质和光源 221

5．3．2 结果和讨论 223

§5．4 固态激光扩散 227

5．4．1 InP衬底中Cd的激光固态扩散 228

5．4．2 si衬底中的B、磷激光固态扩散 230

5．5．1 工艺过程简述 232

§5．5 固态杂质源的激光掺杂 232

5．5．2 掺杂结果 234

参考文献 236

第六章 激光退火 239

§6．1 激光退火概述 239

6．1．1 激光退火的机理 240

6．1．2 激光退火的特点 241

§6．2 -Si衬底中离子注入层的激光退火 242

6．2．1 杂质浓度分布和结深 243

6．2．2 结特性和薄层电阻 245

6．2．3 离子注入多晶Si的激光退火 245

§6．3 离子注入GaAs的激光退火 248

§6．4 Si衬底中热扩散缺陷的激光退火 250

§6．5 用激光退火作蒸发淀积非晶si的外延再生长 252

参考文献 253

第七章 激光微细加工技术的应用 256

§7．1 激光微细加工技术在VLSI研制中的应用 256

7．1．1 结构修改 256

7．1．2 掩模修理 258

§7．2 激光微细加工技术在化合物半导体欧姆接触形成中的应用 260

7．2．1 工艺概述 261

7．2．2 结果与讨论 261

7．3．1 太阳能电池的工作原理及结构特点 264

§7．3 激光微细加工技术在太阳能电池制造中的应用 264

7．3．2 激光微细加工技术在太阳能电池制造工艺中的应用 265

§7．4 激光微细加工技术在MOS器件制作中的应用 271

7．4．1 在PMOS器件制作中的应用 272

7．4．2 在NMOS器件制作中的应用 275

§7．5 激光微细加工技术在高科技领域的应用 278

7．5．1 光波导制作中的应用 279

7．5．2 光聚合膜图样的激光写入 280

7．5．3 LSS/CVD技术及其在多层结构VLSI中的应用 282

7．5．4 在超导技术中的应用 285

7．5．5 激光微细加工技术的现状及前景 289

参考文献 290

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