邹世昌的离子束技术

70年代初，被“文革”批判过的邹世昌回到了他的研究岗位。此时，他的研究领域已经转移到离子束与固体材料相互作用的研究及其在半导体材料和器件中的应用。当时“文化大革命”还在进行。当时可用的设备是国内第一台20万电子伏能量的离子注入机，性能很不稳定。邹世昌首先参与了CMOS集成电路(电子表分频器)阈值电压控制的后期工作，这是我国首次将离子注入应用于半导体集成电路。1974年与上海核研究所合作，在离子注入机上安装了束准直器和精密测角仪，建立了背散射能谱测量和沟道效应分析系统，应用于离子注入半导体表层组分浓度分布的测定、晶格损伤的分析和掺杂原子的晶格位置。1975完成了氖离子背注入损伤吸收硅中重杂质改善pn结反向泄漏特性的研究工作。同年9月，邹世昌在西德卡尔斯鲁厄“离子束表面分析”国际学术会议上发表了这篇论文，引起了国际同行的好评。令他们惊讶的是，中国已经用世界上超过一百万个电子伏特的能量加速器和精密仪器做了实验。这是我国在国际学术界发表的第一篇利用离子背散射能谱分析进行半导体研究的论文。1978年与上海光机所合作，在国内率先开展了半导体激光退火的研究工作。在上述技术的基础上，邹世昌领导的离子束实验室系统研究了离子束与固体材料的相互作用，并将其应用于材料的改性、合成、加工和分析，先后完成了以下研究工作。(1)半导体离子注入:研究了离子注入硅的损伤和退火行为，创造性地提出了背面二氧化碳激光辐照离子注入半导体退火和合金化的新方法。这项工作获得了中国科学院重大科技成果二等奖1982。用双离子注入获得磷化铟中最高的载流子浓度和掺杂电激活率，用全离子注入技术研制出国内首个120栅砷化镓门阵列电路和高速分频器，获中国科学院1990科技进步一等奖。

(2)SOI技术:系统研究了SOI技术，通过离子注入和激光再结晶合成了新的SOI材料。解决了适用于制作电路的激光再结晶SOI材料的表面质量问题，并获得发明专利。在深入分析SOI材料光学效应的基础上，提出了一套无损表征技术，并成功研制了一种新型CMOS/SOI电路。该项目获得中国科学院自然科学奖二等奖1990。近年来，SOI材料已投入实际应用，并将成为21世纪硅集成电路的基础技术，这说明邹世昌在这一新的研究领域具有高瞻远瞩的眼光。

(3)离子束微加工:研究了低能离子束轰击材料表面引起的溅射、损伤和形貌变化等物理现象，利用反应离子束微加工在应时衬底上刻蚀出国内第一批实用的闪耀全息光栅。照射角度可控，重复过程稳定，衍射效率大大提高。这是光栅制造技术的重大突破，获得了中国科学院1989国家科技进步二等奖1987。

(4)离子束增强沉积:负责国家“863高技术材料领域材料表面优化”课题，建立并掌握了可控、预置、可重复的离子束增强沉积技术，合成了与基底附着力强、摩擦系数低、耐磨性高的氮化硅和氮化钛薄膜。

因为这些成就，邹世昌被选为离子束领域两个主要国际学术会议的国际委员会成员(离子注入技术-IIT和离子束材料改性-IBMM)。1989获上海市劳动模范。