结区中存在量子阱结构样品的C－V特性分析

对不同组分、阱宽和垒宽的锗硅单量子阱和多量子阶样品的Ｃ－Ｖ特性及其与温度的关系进行了测量，并用数值方法解油松方程模拟计算了单量子阱样品的Ｃ－Ｖ特性及其Ｃ－Ｖ载流于浓度分布．实验和模拟计算的结果均表明，Ｃ－Ｖ载流子浓度分布在量子阱位置有一个浓度较高的峰值，它反映了被限制在阱中的载流子的积累，峰高随着量子阶异质界面的能带偏移的增加而增加．低温时由于阱中载流子的热发射几率变小，阱中载流于浓度的变化跟不上测试电压的频率，造成电容值显著变小．

单频导纳谱法测量锗硅量子阱的能带偏移

提出了用单频导纳谱法测量储硅单量子阶的能带偏移，与常规的多频导纳谱相比，它只需测一个频率的导纳谱就能得到更精确的实验结果。用该方法对Ｓｉ／Ｇｅ＿（０．３３）Ｓｉ＿（０．６７）／Ｓｉ单量子阱进行测试，得到激活能为Ｅ＝０．２０ｅＶ。为了计算出能带偏移值，必须能准确确定具有单量子阱结构样品中的费密能级位置，由于在单量子阱结构中费密能级的位置与阱材料、垒材料的掺杂浓度、阱的高度（即能带偏移）及温度等几个因素均有关。为此，本文通过解泊松方程，计算出结合本文样品参数的具体单量子阶能带图及费密能级位置。计算结果表明，费密能级位于阱材料的禁带之内，Ｅ＿Ｆ－Ｅ＿（Ｖ１）＝０．０４ｅＶ．由于单量子阱两边的载流子向阱内转移，使阱中平均载流子浓度（２×１０￣（１７）ｃｍ￣（－３））比掺杂浓度（１×１０￣（１６）ｃｍ￣（－３））要大一个数量级。并使界面附近阱和垒的能带发生弯曲，其分别为０．００６和０．１１ｅＶ，由此计算出的价带偏移为０．１６ｅＶ。通过理论模拟计算的结果表明，单频导纳谱的方法是切实可行的。