在当今的微电子工业中，二氧化硅由于其有着良好的可制造性、极好热稳定性、抗湿性而成为晶体管中的栅极电介质和电容电介质的首选材料．随着电子器件的微型化，二氧化硅层越来越薄，二氧化硅层将存在较多的缺陷，通过电介质的漏电现象逐渐增加．要提高器件的稳定性，必须减少二氧化硅层中的缺陷，提高二氧化硅层的质量．目前，对硅基半导体中SiO<,2>/Si的结构、形成、缺陷等基本问题仍然很不了解．我们采用一种新的分析硅基半导体中缺陷的技术——正电子湮没谱(PAS)技术来研究SiO<,2>/Si界面行为． 本文的主要研究内容如下： 1．用双探头符合多普勒展宽技术测量了热氧化法生长的四种不同厚度 SiO<,2>膜的SiO<,2>-Si样品及SiO<,2>晶体的商谱．实验结果表明：硅基上氧 化膜越厚，氧含量越高，其商谱的氧信号峰越高：硅基上氧化膜越薄，缺陷就越多． 2．用单能慢正电子技术测量四种不同厚度SiO<,2>膜的SiO<,2>-Si样品和SiO<,2>晶体的正电子湮没辐射Doppler展宽谱，作出了S参数和W参数与正电子注入能量和注入深度的关系曲线，从而研究SiO<,2>-Si界面结构和缺陷．SiO<,2>-Si体系可以看成由表面层，SiO<,2>层，SiO<,2>-Si界面层，以及半无限大的Si基体这几部分组成．SiO<,2>-Si样品的近表面层(其厚度 约为1.5nm)和SiO<,2>晶体近表面层的结构几乎相同，具有比较完整晶 体结构的薄SiO<,2>层，表面存在一些缺陷．SiO<,2>和Si基体之间存在过渡区SiO<,x>(0＜x<2)．界面过渡区中存在很多空位型缺陷，可能是Si的悬挂键和氧的缺位造成的．而且氧化膜越薄，界面缺陷就越多。 3．用单能慢正电子束技术测量了单晶Si，SiO<,2>晶体，C(石墨)及单晶Cu的Doppler展宽谱，研究了正电子的表面湮没特性．结果表明： (1)由于表面缺陷的存在，SiO<,2>晶体、石墨晶体、Cu单晶的S参数随着正电子的注入能量的增加而降低，W参数随着正电子注入能量的增加而增加．当正电子的能量较低时，正电子主要与样品表面附近的电子湮没．表面缺陷的存在，导致S参数较大，W参数较小．随着正电子的注入能量的增加，正电子注入到晶体内部更深的位置，晶体内部的缺陷密度减少，S参数下降，W参数增加。 (2)SiO<,2>晶体中由于O原子的存在，使得SiO<,2>晶体的W参数比Si高，SiO<,2>晶体的S参数比Si低。 (3)与SiO<,2>晶体、石墨晶体、Cu单晶的情况相反：单晶Si的S参数随正电子注入能量的增加而增加，W参数随正电子注入能量的增加而降低．这主要是由于单晶Si表面被氧化．越靠近单晶Si表面，氧含量越高，S参数越小，W参数越大；离单晶Si表面越远，氧含量越低，S参数越大，W参数越小．单晶Si的表面总是不可避免地存在一层很薄的氧化层． (4)由于Cu原子有lO个3d电子，正电子与Cu的3d电子湮没的概率较大.而3d电子的动量相对较大，因此其W参数较大，S参数较小．