应变Si_(1-x)Ge_x材料掺杂浓度的表征技术

在分析研究Si1 -xGex 材料多子迁移率模型的基础上 ,建立了Si1 -xGex 材料电阻率与其Ge组分、掺杂浓度及温度关系的曲线谱图 .同时 ,通过对半导体材料掺杂浓度各种表征技术的分析和实验研究 ,提出了采用四探针法表征Si1 -xGex 材料掺杂浓度的技术 .此表征技术与Si材料掺杂浓度的在线检测技术兼容 ,且更加简捷 .此表征技术的可行性通过实验及对Si1 -xGex

Ge^+注入Si_(1-x)Ge_x/Si异质结的退火行为

在注入能量为100keV时,将注入剂量为5.3×1016/cm2的Ge+注入(001)SIMOX硅膜中制备Si1-xGex/Si异质结;然后,对样品进行碘钨灯快速热退火,退火温度为700~1050℃,退火时间为5~30min。对样品的(004)和(113)面X射线衍射数据进行计算和分析,得出退火温度为1000℃、退火时间为30min为最佳退火条件。在此退火条件下,假设固相外延生长为赝晶生长,90%的注入Ge+位于替代位置,若同时考虑应变弛豫,则位于替代位置的Ge+达到理论最大值的82%,共格因子为0.438。由于高剂量Ge+注入引起表面晶格损伤严重以及应变弛豫释放的位错和缺陷,因此,表面结晶质量不太理想。

四探针法测量应变Si_(1-x)Ge_x掺杂浓度

在对Si1-xGex材料多子迁移率模型分析基础上,建立了Si1-xGex材料电阻率与其Ge组分、掺杂浓度关系的曲线图谱.经过对半导体材料掺杂浓度各种表征技术的分析和实验研究,提出了采用四探针法表征Si1-xGex材料掺杂浓度的技术.该表征技术与Si材料掺杂浓度的在线检测技术相容,且更加简捷.通过实验及对Si1-xGex材料样品掺杂浓度的现代理化分析验证了其可行性.

高频大功率Si_(1-x)Ge_x/Si HBT研究进展

回顾了Si_(1-x)Ge_x/Si HBT在几十年中的重要进展以及目前的研究现状。通过不同材料器件的对比表明,Si1-xGex/SiHBT在高频功率应用方面存在着巨大的优势,并将在未来无线通信和射频设计中占据重要地位。通过对研制成功的高频大功率Si1-xGex/SiHBT性能参数和结构的分析,深刻探讨了目前限制高频大功率Si1-xGex/SiHBT发展的问题,提出了解决办法和对进一步研究的想法。

Si_（1－x）Ge_x／Si定向耦合器的研制

在运用ＳｉＧｅ脊形波导单模条件和有效折射率法分析ＳｉＧｅ／Ｓｉ定向耦合器结构参数的基础上，采用分子束外延和各向异性腐蚀技术制备出Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ（ｘ＝０．０５）单模定向耦合器．在波长为１．３μｍ时，平均串音小于－１８．１ｄＢ，输出功率耦合效率达到９８．１％

LED用Sr_((1-1.5x))Mo_(0.8)Si_(0.2)O_(3.8)∶Eu_x^(3+)红色荧光粉的制备及其荧光性能

通过高温固相法合成了LED用红色荧光粉Sr(1-1.5x)Mo0.8Si0.2O3.8∶Eu3x+(x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)。通过XRD、激发光谱和发射光谱测试了材料的物相组成以及发光性能。x=0.1样品的XRD谱与JCPDS 08-0482(SrMoO4)的标准卡片相同。Eu3+代替晶格中Sr2+的位置成为发光中心。随着Eu3+含量x的增加,593 nm处的5D0-7F1跃迁和614 nm处的5D0-7F2跃迁发射强度会相互转换:当x≤0.4时,以磁偶极5D0-7F1跃迁为主,发射橙色光;而当x=0.5时,以电偶极5D0-7F2跃迁发射为主,发射红光。可能是过量掺杂的Eu3+离子,只能存在于晶格空位形成缺陷,无法占据SrMoO4中Sr2+的格位中,Eu3+在晶格中占据非对称中心的格位,导致电偶极跃迁变成允许跃迁,从而增加了5D0-7F2跃迁,减弱了5D0-7F1跃迁。因此,可以通过调节激活剂的含量获得不同发光色的荧光粉。Eu3+掺杂的硅钼酸锶体系,614 nm激发下,在368 nm处出现宽的基质吸收峰和467 nm处7 F0-5 D2的跃迁峰,且这2处的吸收峰在x=0.5时比x=0.4时强3倍左右。材料能非常好的吸收368 nm波长的光,产生颜色可调的橙红色。与近紫外光LED芯片匹配良好。

Si_(1-x)Ge_x/Si Y-分支波长信号分离器

利用Ｓｉ１－ｘＧｅｘ的等离子体色散效应，对１．３μｍ和１．５５μｍ光通信波长的Ｓｉ基Ｓｉ１－ｘＧｅｘ波长信号分离器进行了理论分析，设计了结构参数和电学参数，并分析了其分支特性．

Dy(Co_(1-x)M_x)_2(M=Al,Si)系列合金的磁熵变研究

利用电弧熔炼的方法制备Dy(Co1-xMx)2(M=Al,Si)系列合金;发现用少量的Al或Si替代Co后所形成的系列合金的居里温度都有显著的提高。且随着替代量的增大,样品的相变类型从一级转为二级。文中着重研究了Dy(Co1-xMx)2系列合金的在较低磁场下(1T)的磁熵变,并且讨论了该系列合金具有较大磁熵变的原因以及用少量Al或Si替代Co后对磁熵变的影响,同时对它们的应用前景也进行了探讨分析。

Ge_xSi_(1-x)/Si脊形光波导的最佳结构

根据光集成技术对脊形光波导的要求 ,通过系统的分析和优化设计得出了GexSi1 -x/Si脊形光波导的最佳结构参数。对波长为 1 .3μm的光波 ,其数值孔径在光波导的输入、输出端均和单模光纤的相匹配 ,其最佳Ge组分为 0 .0 3和 0 .0 4。符合大截面且和单模光纤芯径相当的脊高分别为 4～ 1 0 μm和 4.0～ 5 .9μm ,脊宽分别为 8.8～ 1 0 .0 μm和 5 .9～ 1 0 .0 μm。

Ge_xSi_1-x/Si异质结构的近红外吸收光谱测量

测量分析了采用 RRH/VLP—CVD 方法外延生长的 Ge_xSi_(1-x)/Si 异质结构中 Ge_xSi_(1-x)合金薄层的近红外吸收光谱。由谱线计算出 Ge_(0.15)Si_(0.85)与 Ge_(0.45)Si(0.55)合金层的带隙分别为1.02eV 和O.88eV,与相同组分的体合金一致。结果表明用红外吸收光谱测量研究异质结构薄层材料的能带结构及带隙是一种准确、简便的方法。

应变层Si_(1-x-y)Ge_xC_y合金研究

本文综述了Ｓｉ１－ｘ－ｙＧｅｘＣｙ合金的研究进展，包括合金的应变补偿效应、微观结构。

应变Si_(1-x)Ge_x沟道PMOSFET空穴局域化研究

为充分利用应变 Si Ge材料相对于 Si较高的空穴迁移率 ,研究了 Si/Si Ge/Si PMOSFET中垂直结构和参数同沟道开启及空穴分布之间的依赖关系。在理论分析的基础上 ,以数值模拟为手段 ,研究了栅氧化层厚度、Si帽层厚度、Si Ge层 Ge组分及厚度、缓冲层厚度及衬底掺杂浓度对阈值电压、交越电压和空穴分布的影响与作用 ,特别强调了 δ掺杂的意义。模拟和分析表明 ,栅氧化层厚度、Si帽层厚度、Si Ge层 Ge组分、衬底掺杂浓度及 δ掺杂剂量是决定空穴分布的主要因素 ,而 Si Ge层厚度、缓冲层厚度和隔离层厚度对空穴分布并不敏感。最后总结了沟道反型及空穴分布随垂直结构及参数变化的一般规律 ,为优化器件设计提供了参考。

Si基Si_(1-x-y)Ge_xC_y合金生长中C的影响

报道了Si基Si1 x yGexCy 合金生长中C对Ge组分和生长速率的抑制作用 ,提出一个Si、Ge、C原子的排列构型 ,从理论上给出了C对Ge组分的抑制度和Ge/C原子比的关系 ,并指出在富Ge情况下C对Ge的抑制作用会趋向于饱和。

气态源分子束外延生长Ge_xSi_(1-x)/Si异质结合金

采用气态源分子束外延法成功地生长了ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ异质结合金材料，所使用的气体分别是乙硅烷和锗烷。高能电子衍射被用于原位监控生长层的表面重构状态。在一定的生长温度下，ＧｅｘＳｉ１－ｘ合金组分ｘ取决于锗烷和乙硅烷的流量比。外延层的表面形貌与锗组分的大小、生长层的厚度及生长温度有关。结果表明，较大的锗组分和较高的生长温度利于由二维模式向三维模式转变的外延生长。

Si基富Ge含量Si_(1-x-y)Ge_xC_y异质结构的热退火行为研究

研究了Si基富Ge含量的Si1 x yGexCy 异质结构的热退火行为。采用等离子体增强化学气相淀积 (PECVD)法在Si(10 0 )衬底上淀积一层厚度为 170nm的Si1 x yGexCy 薄膜 (x～ 0 .7,y～ 0 .15) ,并在其上覆盖一Ge层。将样品分别在 6 50℃和 80 0℃下进行N2氛围下热退火 2 0min。用拉曼谱 (Raman)、俄歇电子能谱 (AES)以及X射线光电子能谱(XPS)等方法对样品进行研究。研究结果表明 ,低温PECVD法生长的Si1 x yGexCy 薄膜是一种亚稳结构 ,Ge/Si1 x yGexCy/Si异质结构在 6 50℃下呈现不稳定性 ,薄膜中的Ge、C相对含量下降 ,且在界面处出现Ge、C原子的堆积。经过 80 0℃下退火 2 0min的样品中C含量基本为 0 ,Ge相对含量下降至约 2 0 %左右 ,且薄膜的组分比较均匀。

碳对Si_(1-x-y)Ge_xC_y合金氧化的影响

利用椭圆偏振仪 (EL)、傅里叶红外光谱 (FTIR)研究了 Si1 - x- y Gex Cy 合金分别在 90 0℃和 10 0 0℃干氧气氛下形成氧化物的生长动力学 .结果表明 :在 90 0℃氧化时 ,随着合金中的替代碳含量的增加 ,氧化速率逐渐下降 ;而在 10 0 0℃下氧化超过 10 min后 ,Si1 - x- y Gex Cy 合金的氧化基本上与碳的含量无关 ,与 Si1 - x Gex 的行为一致 .这主要是由于在 10 0 0℃比较长时间的氧化过程中 ,替代位的碳逐渐析出形成 β- Si C沉淀 ,失去了对氧化过程的影响作用 .研究表明对于 Si1 - x- y Gex Cy 薄膜和器件的应用来说 ,氧化的温度必须要小于 10 0 0℃ .

溶胶凝胶法制备超细Li_(2+x)Sm_xSi_(1-x)O_3及其离子导电性研究

以无机盐和金属醇盐为前驱物 ,用溶胶 凝胶法制备了超细Li2 +xSmxSi1-xO3(x =0～ 0 0 9) ,用DTA、XRD、TEM及交流阻抗等技术对样品的结构、形貌、粒径及离子导电性等进行了观察和测试。其固溶体形成范围是 0 <x≤ 0 0 9;平均粒径为 80nm ;在固溶体范围内 ,样品电导率随掺杂量增加而增高 ;与传统的固相合成方法相比 ,该法可使样品的生成温度降低 ,离子导电性得到提高。

基于Si/Si_(1-x)Ge_x/Si异质结双极性晶体管的微波功率器件电流密度的数值拟合计算

采用异质结双台面双极型结构设计微波功率器件,选择Si作发射区和集电区,Si1-xGex合金作基区的n p n型异质结双极性晶体管,利用数学方法,通过实验数据,采用MATLAB得到了一个比线性化更精确的禁带宽度Eg在300K时关于Ge组分变化的方程。并用数值方法计算出集电区电流密度Jc随VBE变化的直流方程,与实验结果相符,并得到一个最佳的Ge组分值。

两种不同气源制备的高氢含量aSi_(1-x)C_x∶H薄膜的微结构及其热稳定性研究

通过电子自旋共振实验、红外光谱和透射 反射谱等手段 ,系统地研究了CH4+SiH4和C2 H2 +SiH4两种不同气源制备的具有高氢含量的a Si1 xCx∶H薄膜的微结构及其随退火温度的变化 ,用网络再构和化学键断裂竞争过程探讨了微结构随退火温度的变化规律。

Si衬底(Pb_(1-x)Sr_x)TiO_3系铁电薄膜的制备与性能研究

性能优良的 Si衬底铁电薄膜的制备对制作 Si基单片集成非制冷焦平面阵列 (UFPA)器件意义重大。文中采用磁控测射技术在 Si衬底上成功地制备了 (Pb1 - x Srx) Ti O3系铁电薄膜 ,该薄膜以 LSCO/ITO复合薄膜作底电极 ,Au薄膜作顶电极 ,其制备工艺可与 Si微电子技术兼容。测试结果表明 ,其微观结构致密 ,绝缘性较好 ,电阻率可高达 1 0 1 1 Ω· cm量级 ,介电常数与热释电系数分别可达 1 0 2 及 1 0 - 2 μC/cm2 K量级。