La tecnología de haz de iones de Zou Shichang

A principios de la década de 1970, Zou Shichang, que había sido criticado durante la Revolución Cultural, volvió a su puesto de investigador. En este momento, su campo de investigación se ha desplazado hacia el estudio de la interacción entre haces de iones y materiales sólidos y sus aplicaciones en materiales y dispositivos semiconductores. En ese momento todavía estaba en marcha la "Revolución Cultural". El equipo disponible en ese momento fue el primer implantador de iones doméstico con una energía de 200.000 electronvoltios y su rendimiento era muy inestable. Zou Shichang participó por primera vez en el trabajo posterior de control de voltaje umbral de circuitos integrados CMOS (divisores de relojes electrónicos). Esta fue la primera vez que se aplicó la implantación de iones a circuitos integrados de semiconductores en mi país. En 1974, cooperamos con el Instituto de Investigación Nuclear de Shanghai para instalar un colimador de haz y un goniómetro de precisión en el implantador de iones, y establecimos un sistema de medición del espectro de energía retrodispersada y análisis del efecto de canal, que se utilizó para determinar la distribución de concentración de los componentes en el Superficie de semiconductores implantados con iones. Determinación, análisis del daño reticular y posición reticular de átomos dopantes. 1975 Completó el trabajo de investigación sobre el daño por implantación posterior de iones de neón y la absorción de impurezas pesadas en silicio para mejorar las características de fuga inversa de la unión pn. En septiembre del mismo año, Zou Shichang publicó este artículo en la Conferencia Académica Internacional sobre "Análisis de la superficie del haz de iones" en Karlsruhe, Alemania Occidental, que despertó elogios de sus pares internacionales. Para su sorpresa, China ya había realizado experimentos con aceleradores de energía e instrumentos de precisión que superaban el millón de electronvoltios en el mundo. Este es el primer artículo publicado por mi país en la comunidad académica internacional que utiliza el análisis de espectroscopia de energía de retrodispersión de iones para la investigación de semiconductores. En 1978, cooperó con el Instituto de Óptica y Mecánica de Shanghai y tomó la iniciativa de realizar investigaciones sobre el recocido por láser de semiconductores en China. Sobre la base de las tecnologías mencionadas, el laboratorio de haces de iones dirigido por Zou Shichang estudió sistemáticamente la interacción entre haces de iones y materiales sólidos, y la aplicó a la modificación, síntesis, procesamiento y análisis de materiales, y completó el siguiente trabajo de investigación. (1) Implantación de iones semiconductores: se estudió el daño y el comportamiento de recocido del silicio implantado con iones, y se propuso creativamente un nuevo método de recocido y aleación de semiconductores recocidos y aleados mediante irradiación con láser de dióxido de carbono en la parte posterior. Este trabajo ganó el segundo premio de la Academia de Ciencias de China a los principales logros científicos y tecnológicos en 1982. Se utilizó la implantación de iones dobles para obtener la mayor concentración de portadores y la tasa de activación eléctrica de dopaje en fosfuro de indio, y se utilizó tecnología de implantación de iones completa para desarrollar el primer circuito de matriz de puertas de arseniuro de galio de 120 puertas y el divisor de frecuencia de alta velocidad del país, que ganó el premio chino de 1990. Premio de la Academia de Ciencias. Primer Premio al Progreso Científico y Tecnológico.

(2) Tecnología SOI: la tecnología SOI se estudió sistemáticamente y se sintetizaron nuevos materiales SOI mediante implantación de iones y recristalización láser. Resolvió el problema de la calidad de la superficie del material SOI recristalizado con láser adecuado para realizar circuitos y obtuvo una patente de invención. A partir de un análisis en profundidad de los efectos ópticos de los materiales SOI, se propuso un conjunto de técnicas de caracterización no destructivas y se desarrolló con éxito un nuevo circuito CMOS/SOI. Este proyecto ganó el segundo premio del Premio de Ciencias Naturales de la Academia de Ciencias de China en 1990. En los últimos años, los materiales SOI se han puesto en aplicaciones prácticas y se convertirán en la tecnología básica de los circuitos integrados de silicio en el siglo XXI, lo que demuestra que Zou Shichang tiene una visión de futuro en este nuevo campo de investigación.

(3) Micromecanizado con haz de iones: se estudiaron los fenómenos físicos como la pulverización catódica, el daño y los cambios morfológicos causados ​​por el bombardeo de la superficie del material con un haz de iones de baja energía, y se utilizó el micromecanizado con haz de iones reactivo para grabar en el sustrato. Desarrolló el primer lote de prácticas rejillas holográficas incendiadas en China. El ángulo de iluminación es controlable, el proceso repetido es estable y la eficiencia de difracción mejora considerablemente. Este fue un gran avance en la tecnología de fabricación de rejillas y ganó el segundo premio del Premio Nacional al Progreso en Ciencia y Tecnología de la Academia de Ciencias de China en 1989 y 1987.

(4) Deposición mejorada por haz de iones: responsable del proyecto nacional "863 optimización de la superficie del material en el campo de materiales de alta tecnología", estableció y dominó la tecnología de deposición mejorada por haz de iones controlable, preestablecida y repetible. y películas sintetizadas de nitruro de silicio y nitruro de titanio con fuerte adhesión al sustrato, bajo coeficiente de fricción y alta resistencia al desgaste.

Debido a estos logros, Zou Shichang fue seleccionado como miembro del comité internacional de dos importantes conferencias académicas internacionales en el campo de los haces de iones (Ion Implantation Technology-IIT y Ion Beam Material Modification-IBMM). 1989 Premio al trabajador modelo de Shanghai.