GeSi/Si共振隧穿二极管

GeSi/Si共振隧穿二极管主要包括空穴型GeSi/SiRTD、应力型GeSi/SiRTD和GeSi/Si带间共振隧穿二极管三种结构。着重讨论了后两种GeSi/Si基RTD结构;指出GeSi/Si异质结的能带偏差主要发生在二者价带之间(即ΔEv>ΔEc),形成的电子势阱很浅,因此适用于空穴型RTD的研制;n型带内RTD只有通过应力Si或应力GeSi来实现,这种应力型RTD为带内RTD的主要结构;而带间GeSi/SiRITD则将成为更有应用前景的、性能较好的GeSi/SiRTD器件结构。

GeSi/Si多量子阱光波导模特性分析和吸收层结构设计

根据普适于任意阱数的方波折射率分布的多量子阱光波导的模场分布函数和模特征方程，分析了在以ＧｅＳｉ／Ｓｉ多量子阱为波导芯、Ｓｉ为覆盖层的光波导结构中．Ｇｅ含量、周期数、占空度、厚度、折射率分布等参量对光波导传播常数的影响．并结合吸收特点对ＭＱＷ吸收层结构进行优化设计．

用光电压谱研究 GeSi/Si 量子阱的带间光跃迁

在１８～３００Ｋ温度范围内，测量了ｘ＝０．２和０．５两种不同结构的ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ应变层多量子阱的光电压谱，观测到ＨＨ１，ＬＨ１，ＨＨ２等激子光吸收跃迁信号以及ＴＯ声子辅助ＨＨ１激子光吸收跃迁信号．低温下的光电压谱反映了量子阱台阶式的状态密度分布．方形势阱模型的理论计算结果与实验结果符合较好．

GeSi/Si应变超晶格退火及离子注入研究

用深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ）研究退火及离子注入对分子束外延生长的ＧｅＳｉ／Ｓｉ应变超晶格性质的影响，观察到３个与位错有关的深中心和１个表层内的深中心，退火和离子注入都使得这些深中心的浓度增加数倍，说明ＧｅＳｉ／Ｓｉ应变超晶格不适应做过多的热处理．同时测定Ｐｄ＋注入在ＧｅＳｉ／Ｓｉ超晶格的杂质能级为ＥＣ＝０．２８ｅＶ，与体Ｓｉ中的Ｐｄ杂质能级一致．

GeSi/Si应变结构内应力纵向分布

利用深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ）研究分子束外延ｎ－Ｇｅ０．２Ｓｉ０．８／Ｓｉ应变超晶格，观察到两个与位错有关的深中心，其中一个能级位置在ＥＣ＝０．４２ｅＶ，另一个随着偏压变化而发生明显的移动，深能级位置从ＥＣ＝０．２１ｅＶ变化到ＥＣ＝０．２７６ｅＶ，我们认为是内应力引起的．取该深能级的流体静压力系数γ＝６．５９ｍｅＶ／Ｋｂａ，求出超晶格中的应力分布与计算值符合较好．在此基础上提出了一种通过测量深能级随应力移动效应来确定应变结构内应力纵向分布的新方法．

GeSi/Si PIN红外探测器的漏电现象分析

根据半导体理论并结合实验结果，分析了以GeSi／Si超晶格为吸收材料的PIN红外探测器的漏电现象。结果表明：当锗含量x=0．6时，探测器的暗电流密度可达到10-5A／cm2，这是由超晶格的禁带宽度决定的。实际器件的暗电流较大，主要是表面因素和加工工艺的影响。

GeSi/Si异质结光波导光栅耦合器的设计与模拟

GeSi/Si异质结光波导是硅基光电集成(OEIC)领域一种重要的连接器件,研究其光的输入耦合,提高耦合效率有着重要的意义。通过分析导模—辐射模的耦合理论求得光栅耦合器的辐射损耗系数,设计分析了波导层厚度为2500 nm,入射波长为1300 nm的单模Ge0.05Si0.95/Si异质结波导光栅耦合器的周期、长度和槽深,得出从空气中输入角为75°(从衬底中入射角为16°)时,周期为0.512μm,槽宽为0.256μm,光栅长度为2.3 mm,从空气侧输入时耦合效率为22.5%,从衬底输入时耦合效率为46.3%,并对其输入、输出光场进行了数值模拟。

1．3μm GeSi/Si异质结波导光栅耦合器的设计

分析了导模-辐射模耦合理论和利用经塔米尔的传输回路方法论改造过的扰动理论进行解析的结果。根据上述理论对1.3μm GeSi/Si异质结波导光栅耦合器波导层的厚度、槽形、长度、宽度、周期、槽深等做了近似的设计。

GeSi/Si多量子阱光波导模特性分析和结构设计

根据普适于任意阱数方波折射率分布的多量子阱光波导模场分布函数和模特征方程，分析了以ＧｅＳｉ／Ｓｉ多量子阱为波导芯、Ｓｉ为覆盖层的光波导结构中锗含量、周期数、占空度、厚度、折射率分布等参量对光波导传播系数的影响．结合吸收特点，对波导探测器ＭＱＷ吸收层结构进行优化设计．

Design and Manufacture of GeSi/Si Superlattice Nanocrystalline Photodetector

According to Maxwell’s theory, the optical transmission characteristics in GeSi/Si superlattice nanocrystalline layer have been analyzed and calculated. The calculated result shows that when the total thickness L is 340nm, the single mode lightwave can be transmitted only at periodic number M≥15.5. In addition, at the direction of transmission, when the transmission distance is larger than 500μm, the lightwave intensity is decreased greatly. Based on the above parameters, the design and manufacture of GeSi/Si superlattice nanocrystalline photodetector are carried out.

SOI及GeSi/Si脊形光波导的模式与波导几何结构

用有效折射率方法对SOI(绝缘体上硅 )及GeSi Si脊形光波导的单模条件进行了模拟 ,与Soref的单模条件进行了比较 ,将两者与实验结果进行了比较 ,得到了与实验结果符合得非常好的单模条件。同时对多模波导进行了模拟 。

GeSi／Si应变异质结构应变和应力分布的模型研究

本文给出了分析ＧｅＳｉ／Ｓｉ应变异质结中应变分布和弯曲的力学模型．该模型将外延层和衬底中的应变分为失配应变和弯曲应变，在假设整个异质结构均匀弯曲的情况下，根据力学、平衡条件得到了计算应变异质结构应变分布和弯曲半径的有关公式．这些模型结果结合Ｘ射线双晶衍射测量和模拟可以得到外延层的生长参数和整个异质结构的应变分布及弯曲半径．

p－GeSi／n＋－Si异质结电光调制器

文章介绍了硅基光电子器件——ｐ－ＧｅＳｉ／ｎ＋－Ｓｉ异质结电光调制器的初步试验研究之后，给出了所研制调制器的调制深度为９０％时的调制电流约１８０ｍＡ。为了进一步减小调制电流和提高调制频率。

GeSi／Si应变超晶格探测器的制作

介绍ＧｅＳｉ／Ｓｉ应变新材料探测器的制作方法，它不仅与Ｓｉ微电子工艺相兼容，而且还可调节Ｇｅ含量使其禁带宽度满足现代光纤通信器件的要求。

Ge_xSi_(1-x)/Si应变层超晶格X-射线双晶衍射的运动学研究

本文利用X射线双晶衍射对应变层超晶格进行了研究.我们从超晶格的台阶模型出发,运用运动学理论,推导出了X射线衍射强度的表达式,清楚地揭示了合金成分x,应变,层厚比与迴摆曲线强度分布的关系.对Ge_xSi_(1-x)/Si超晶格双晶X射线衍射强度的模拟结果与实验结果符合很好.

Ge_xSi_(1-x)/Si应变层超晶格的折迭纵声学声子

用喇曼光谱研究了Ge_xSi_(1-x)/Si(x=0.5)应变层超晶格的折迭纵声学声子.在Ge_xSi_(1-x)和Si的层厚分别为50和250A的样品中,我们首次观察到了多达9级的折迭纵声学声子模.与理论计算比较,鉴认了不同波矢值的声学声子模.理论与实验结果间符合得相当的好.它表明 Rytov模型对长周期 Ge_xSi_(1-x)/Si 超晶格可以较好地得到应用.

Ge_xSi_(1-x)/Si量子阱和超晶格红外光电压谱

采用电容耦合法,在18～300K 温度范围内测量了一系列 Ge_xSi_(1-x)/Si应变层多量子阱和 Ge/Si 超薄超晶格在不同温度下的红外光电压谱。实验结果表明,在长波段有强的光电压信号。文中还对 Ge_xSi_(1-x)/Si 量子阱和超晶格的能带排列和光伏效应作了讨论。

射频溅射SiO_2在制造Si/SiGeHBT中的应用

介结了射频溅射ＳｉＯ２的原理与工艺，对制造出的Ｓｉ／ＳｉＧｅＨＢＴ作了分析。

Ge_(0.05)Si_(0.95)/Si异质结单模共面布拉格反射波导光栅的设计与分析

GeSi/Si异质结布拉格反射光栅是硅基光电集成领域一种重要的集成光学器件,分析GeSi/Si异质结的传光特性和布拉格条件,通过求解布拉格光栅方程,得出耦合系数和耦合效率。利用上述原理设计出入射角为66°,波导层的厚度为2μm,光栅长度为4 252μm,槽深为0.05μm,光栅周期为0.456μm,滤波带宽为0.214 nm,耦合效率为84.1%的1.3μm Ge0.05Si0.95/Si异质结单模共面布拉格反射光栅,并用数值模拟了入射光波电场和反射光波电场的分布。

用椭偏光学方法研究Ge_xSi_(1-x)/Si超晶格结构

本文讨论分析了半导体超晶格的椭偏光学性质,首次采用多入射角椭圆偏振光学方法研究了半导体超晶格结构,实验测量给出了Ge_xSi_(1-x)/Si超晶格各子层的厚度、复折射率和组份等基本结构参量。本方法测量简便,重复性好,对样品无破坏作用,可作为半导体超晶格结构的一种有效的表征手段。