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Comparison between Double Crystals X-ray Diffraction and Micro-Raman Measurement on Composition Determination of High Ge Content Si_(1-x)Ge_(x) Layer Epitaxied on Si Substrate 被引量:1
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作者 Lei ZHAO Yuhua ZUO Buwen CHENG Jinzhong YU Qiming WANG 《Journal of Materials Science & Technology》 SCIE EI CAS CSCD 2006年第5期651-654,共4页
It is important to acquire the composition of Si1-xGex layer, especially that with high Ge content, epitaxied on Si substrate. Two nondestructive examination methods, double crystals X-ray diffraction (DCXRD) and mi... It is important to acquire the composition of Si1-xGex layer, especially that with high Ge content, epitaxied on Si substrate. Two nondestructive examination methods, double crystals X-ray diffraction (DCXRD) and micro-Raman measurement, were introduced comparatively to determine x value in Si1-xGex layer, which show that while the two methods are consistent with each other when x is low, the results obtained from double crystals X-ray diffraction are not credible due to the large strain relaxation occurring in Si1-xGex layers when Ge content is higher than about 20%. Micro-Raman measurement is more appropriate for determining high Ge content than DCXRD. 展开更多
关键词 si1-xgex Ge content Composition determination Double crystals X-ray diffraction (DCXRD) Micro-Raman measurement
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MBE Growth of Highly Relaxed Si0.45 Ge0.55 Films with Very Low Misfit Dislocation Density on Si (001) Substrates
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作者 路向党 张翔九 +3 位作者 杨鸿斌 樊永良 黄维宁 孙燕清 《Chinese Physics Letters》 SCIE CAS CSCD 2006年第1期220-222,共3页
We investigate the molecular-beam-epitaxy growth of highly relaxed Si0.45 Ge0.55 films with very low dislocation densities. By using the Si3N4 film as the mask material, the Si0.45Ge0.55 film can be grown on a composi... We investigate the molecular-beam-epitaxy growth of highly relaxed Si0.45 Ge0.55 films with very low dislocation densities. By using the Si3N4 film as the mask material, the Si0.45Ge0.55 film can be grown on a compositionally stepwise graded SiGe buffer layer in 3 μm× 3 μm windows on a Si (001) substrate. Raman scattering spectroscopy measurement shows that more than 90% strain of the Si0.45Ge0.55 film is relaxed, and almost neither misfit dislocation lines nor etch pits of thread dislocations could be observed when the sample is etched by the modified Schimmel etchant. We suggest that the results can be explained by influence of the edge-induced strain relaxation of the epitaxial film and the edge-induced stress of the mask material. 展开更多
关键词 STRAIN si1-xgex siLICON BUFFERS LAYERS siGE
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Preparation of c-Axis Oriented LiNb_(1-x) Ta_xO_3 Films on Si(111) Substrates by a Modified Sol-gel Process
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作者 QIANG Liang sheng FU Hong gang 《Chemical Research in Chinese Universities》 SCIE CAS CSCD 2002年第3期255-257,共3页
In this work, we succeeded in the preparation of LiNb 1- x Ta x O 3 films on Si(111) substrates by means of sol gel process, and the usual sol gel process for the preparation of LiNbO 3 and LiTaO 3 films on Si substra... In this work, we succeeded in the preparation of LiNb 1- x Ta x O 3 films on Si(111) substrates by means of sol gel process, and the usual sol gel process for the preparation of LiNbO 3 and LiTaO 3 films on Si substrates was improved by adding a 33% aqueous solution of CH 3CH 2OH to the mixed sols of LiNb(OCH 2CH 3) 6 and LiTa(OCH 2CH 3) 6 . The crystallization behavior of LiNb 1- x Ta x O 3 films on Si(111) substrates has been studied. Highly c axis oriented LiNb 1- x Ta x O 3 films have been obtained within the tantalum composition range of \{0< x <0 33\}. Some factors such as the hydrogen termination of the silicon surface, the RTP annealing process that provides the unidirectional heat flow and the preheating temperature are discussed to analyze the crystallization of the c axis oriented films. 展开更多
关键词 LiNb 1- x Ta x O 3 film Crystallization behavior si substrate Sol gel
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Si1-xGex:C缓冲层上Ge薄膜的CVD外延生长 被引量:3
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作者 王荣华 韩平 +11 位作者 夏冬梅 李志兵 韩甜甜 刘成祥 符凯 谢自力 修向前 朱顺明 顾书林 施毅 张荣 郑有炓 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期151-154,共4页
用化学气相沉积方法,在Si(100)衬底上生长Si1xGex:C合金作为缓冲层,继而外延生长了Ge晶体薄膜.根据AES测量结果可以认为,缓冲层包括由衬底中的Si原子扩散至表面与GeH4,C2H4反应而生成的Si1-xGex:C外延层和由Si1-xGex:C外延层中Ge原子向... 用化学气相沉积方法,在Si(100)衬底上生长Si1xGex:C合金作为缓冲层,继而外延生长了Ge晶体薄膜.根据AES测量结果可以认为,缓冲层包括由衬底中的Si原子扩散至表面与GeH4,C2H4反应而生成的Si1-xGex:C外延层和由Si1-xGex:C外延层中Ge原子向衬底方向扩散而形成的Si1-xGex层.缓冲层上外延所得Ge晶体薄膜晶体取向较为单一,其厚度超过在Si上直接外延Ge薄膜的临界厚度,且薄膜中的电子迁移率与同等掺杂浓度(1.0×1019 cm-3)的体Ge材料的电子迁移率相当. 展开更多
关键词 化学气相淀积 si1-xgex:C缓冲层 Ge薄膜
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应变Si1-xGex(100)电子散射几率 被引量:2
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作者 赵丽霞 张鹤鸣 +1 位作者 宣荣喜 胡辉勇 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期86-89,105,共5页
基于费米黄金法则及玻尔兹曼方程碰撞项近似理论,针对离化杂质、声学声子、谷间声子及合金无序散射机制,研究了应变Si1-xGex/(100)Si材料电子散射几率与应力及能量的关系.结果表明:在应力的作用下,应变Si1-xGex/(100)Si材料声学声子及f2... 基于费米黄金法则及玻尔兹曼方程碰撞项近似理论,针对离化杂质、声学声子、谷间声子及合金无序散射机制,研究了应变Si1-xGex/(100)Si材料电子散射几率与应力及能量的关系.结果表明:在应力的作用下,应变Si1-xGex/(100)Si材料声学声子及f2、f3型谷间声子散射几率显著降低.Si基应变材料电子迁移率增强与其散射几率密切相关. 展开更多
关键词 应变si1-xgex 电子 散射
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Si上Si1-xGex:C 缓冲层的载流子分布
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作者 夏冬梅 王荣华 +10 位作者 王琦 韩平 梅琴 陈刚 谢自力 修向前 朱顺明 顾书林 施毅 张荣 郑有炓 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第z1期111-114,共4页
用化学气相淀积方法在Si(100)衬底上生长了Ge组分渐变的Si1-xGex:C合金缓冲层.研究表明,较高温度下生长的Si1-xGex:C缓冲层中Ge的平均含量较高,其晶体质量要优于较低温度下生长的外延薄膜.载流子浓度沿衬底至表面方向逐渐上升且Si1-xGe... 用化学气相淀积方法在Si(100)衬底上生长了Ge组分渐变的Si1-xGex:C合金缓冲层.研究表明,较高温度下生长的Si1-xGex:C缓冲层中Ge的平均含量较高,其晶体质量要优于较低温度下生长的外延薄膜.载流子浓度沿衬底至表面方向逐渐上升且Si1-xGex:C缓冲层总体呈p型导电,存在一局域n型导电区,本文对其导电分布特性进行了分析研究. 展开更多
关键词 化学气相淀积 si1-xgex:C缓冲层 载流子
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硅基上Si1-xGex合金的外延生长及性能研究 被引量:1
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作者 袁紫媛 潘睿 +5 位作者 夏顺吉 魏炼 叶佳佳 李晨 陈延峰 芦红 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2020年第11期2178-2193,共16页
硅基上高质量的异质外延生长是实现高性能微电子器件的基础,本文通过低温分子束外延技术在Si衬底上实现了全组分的Si1-xGex(0<x≤1)薄膜的生长,并对Si1-xGex/Si异质结构的应力弛豫、热输运等方面展开了研究。运用低温外延和高温退火... 硅基上高质量的异质外延生长是实现高性能微电子器件的基础,本文通过低温分子束外延技术在Si衬底上实现了全组分的Si1-xGex(0<x≤1)薄膜的生长,并对Si1-xGex/Si异质结构的应力弛豫、热输运等方面展开了研究。运用低温外延和高温退火的方法实现了界面上位错的调控,获得了具有超高迁移率的Ge薄膜。此外,本文还介绍了硅基上Ge量子点的生长和调控。以上工作为大失配异质结构外延的理论研究和应用提供了新的思路和方法。 展开更多
关键词 分子束外延 si1-xgex合金 硅基锗 GE量子点 异质外延 界面调控
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Determination of conduction band edge characteristics of strained Si/Si1-xGex 被引量:15
8
作者 宋建军 张鹤鸣 +2 位作者 胡辉勇 戴显英 宣荣喜 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2007年第12期3827-3831,共5页
The feature of conduction band (CB) of Tensile-Strained Si(TS-Si) on a relaxed Si1-xGex substrate is systematically investigated, including the number of equivalent CB edge energy extrema, CB energy minima, the po... The feature of conduction band (CB) of Tensile-Strained Si(TS-Si) on a relaxed Si1-xGex substrate is systematically investigated, including the number of equivalent CB edge energy extrema, CB energy minima, the position of the extremal point, and effective mass. Based on an analysis of symmetry under strain, the number of equivalent CB edge energy extrema is presented; Using the K.P method with the help of perturbation theory, dispersion relation near minima of CB bottom energy, derived from the linear deformation potential theory, is determined, from which the parameters, namely, the position of the extremal point, and the longitudinal and transverse masses (m1^* and mt^*)are obtained. 展开更多
关键词 strained si/si1-xgex CONDUCTION-BAND K.P method
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Si1-xGex/Si多量子阱红外探测器
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《红外技术》 CSCD 1993年第2期36-36,共1页
关键词 美国加利福尼亚大学 si1-xgex/si 多量子阱 红外探测器
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高频大功率Si_(1-x)Ge_x/Si HBT研究进展 被引量:3
10
作者 薛春来 成步文 +1 位作者 姚飞 王启明 《微纳电子技术》 CAS 2004年第9期14-21,共8页
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-xG... 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。 展开更多
关键词 si1-xgex/si HBT 大功率 高频
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Si_(1-x)Ge_x/SOI材料的基本性质与应用前景 被引量:4
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作者 张海鹏 章红芳 吕幼华 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期35-40,共6页
主要讨论了Si1-xGex/SOI材料的Si1-xGex应变层临界厚度、折射率增量、载流子迁移率、超晶格的线性电光效应、等离子色散效应等基本性质,比较了SOI、Si1-xGex/SOI光波导与石英光波导在光、光电集成方面的优势,简述了与体硅相比,SOI在VLS... 主要讨论了Si1-xGex/SOI材料的Si1-xGex应变层临界厚度、折射率增量、载流子迁移率、超晶格的线性电光效应、等离子色散效应等基本性质,比较了SOI、Si1-xGex/SOI光波导与石英光波导在光、光电集成方面的优势,简述了与体硅相比,SOI在VLSI应用方面的优越性及其在微电子领域的广泛应用。最后探讨了SiGe/SOI材料在光电集成和光集成领域的巨大应用前景。 展开更多
关键词 si1-xgex/SOI 应变层 光波导 光电集成 超晶格 应用
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H_2对UHV/CVD低温选择性外延生长Si_(1-x)Ge_x的影响 被引量:2
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作者 赵星 叶志镇 +3 位作者 吴贵斌 刘国军 赵炳辉 唐九耀 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期78-81,共4页
利用超高真空化学气相沉积(UHV/CVD)成功实现了Si1-xGex的低温选择性外延生长,并研究了H2对选择性外延生长的影响及其作用机理.以Si H4和GeH4为反应气源,在开有6mm×6mm窗口氧化硅片上进行Si1-xGex外延层的生长.首先分别以不含H2(纯... 利用超高真空化学气相沉积(UHV/CVD)成功实现了Si1-xGex的低温选择性外延生长,并研究了H2对选择性外延生长的影响及其作用机理.以Si H4和GeH4为反应气源,在开有6mm×6mm窗口氧化硅片上进行Si1-xGex外延层的生长.首先分别以不含H2(纯GeH4)和含H2(90%H2稀释的GeH4)的两种Ge源进行选择性外延生长.通过SEM观察两种情况下氧化硅片表面,发现H2的存在对选择性外延生长有至关重要的作用.接着以90%H2稀释的GeH4为Ge源,变化Si源和Ge源的流量比改变H2分压,以获得Si H4和GeH4(90%H2)的最佳流量比,使外延生长的选择性达到最好.利用SEM观察在不同流量比时,经40min外延生长后各样品的表面形貌,并对其进行比较,分析了H2分压在Si1-xGex选择性外延生长中的作用机理. 展开更多
关键词 选择性外延生长 UHV/CVD si1-xgex
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四探针法测量应变Si_(1-x)Ge_x掺杂浓度 被引量:2
13
作者 戴显英 王伟 +4 位作者 张鹤鸣 何林 张静 胡辉勇 吕懿 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期255-258,280,共5页
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... 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. 展开更多
关键词 测量 应变 si1-xgex材料 迁移率模型 电阻率 掺杂浓度 四探针 硅锗材料 半导体材料
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用固相反应合成Mg_2Si_(1-x)Ge_x热电固溶体 被引量:4
14
作者 姜洪义 张联盟 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 2002年第2期12-15,共4页
利用二次固相反应合成的方法 ,在低温下首次合成了Mg2 Si1-xGex 系连续固溶体 ;所制得的产品呈单相特征 ,不含任何氧化物或碳化物 ,且颗粒粒径大幅度细化。对产物相组成以及固相反应过程中热量的变化 ,掺Ge对Mg2 Si1-xGex
关键词 固相反应 合成 Mg2si1-xgex 热电固溶体 晶胞参数 热电化合物 热电半导体
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Si_(1-x)Ge_x/Si Y-分支波长信号分离器 被引量:1
15
作者 李宝军 李国正 刘恩科 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期251-255,共5页
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.
关键词 si1-xgex 光波导 波长信号分离器
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(111)Si基应变材料本征载流子浓度研究 被引量:1
16
作者 周春宇 刘超 +1 位作者 石松宁 宋建军 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期359-361,382,共4页
在分析(111)Si基应变材料[应变Si/(111)Si1-xGex、应变Si1-xGex/(111)Si]能带结构的基础上,获得了其态密度有效质量与应力及温度的理论关系,并在此基础上,进一步建立了300 K时(111)Si基应变材料与应力相关的本征载流子浓度模型。结果表... 在分析(111)Si基应变材料[应变Si/(111)Si1-xGex、应变Si1-xGex/(111)Si]能带结构的基础上,获得了其态密度有效质量与应力及温度的理论关系,并在此基础上,进一步建立了300 K时(111)Si基应变材料与应力相关的本征载流子浓度模型。结果表明:应变Si/(111)Si1-xGex材料本征载流子浓度随着应力的增加略有增大,而应变Si1-xGex/(111)Si材料本征载流子浓度几乎不随应力改变。 展开更多
关键词 应变硅 应变si1-xgex 本征载流子浓度
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应变Si_(1-x)Ge_x(001)空穴有效质量各向异性 被引量:1
17
作者 周春宇 刘超 宋建军 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期366-369,共4页
利用应变Si1-xGex技术提高空穴迁移率是当前国内外关注的研究领域和研究发展重点。基于KP理论框架,研究获得了应变Si1-xGex/(001)Si材料沿不同晶向及各向同性空穴有效质量。结果表明,应变Si1-xGex/(001)Si带边[1-11]、[001]、[1-10]、[-... 利用应变Si1-xGex技术提高空穴迁移率是当前国内外关注的研究领域和研究发展重点。基于KP理论框架,研究获得了应变Si1-xGex/(001)Si材料沿不同晶向及各向同性空穴有效质量。结果表明,应变Si1-xGex/(001)Si带边[1-11]、[001]、[1-10]、[-110]和[100]晶向空穴有效质量在压应力的作用下变化明显,其各向异性更加显著。此外,当Ge组份较大时,带边和亚带边空穴各向同性有效质量接近,传统的"重空穴"和"轻空穴"概念失去意义。价带空穴有效质量与迁移率密切相关,该研究成果为Si基应变pMOS器件性能增强的研究及导电沟道的应力与晶向设计提供了重要理论依据。 展开更多
关键词 应变si1-xgex 价带 空穴有效质量
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Si_(1-x)Ge_x材料和双极型器件的进展 被引量:6
18
作者 贾宏勇 孙自敏 陈培毅 《半导体情报》 1999年第3期18-24,共7页
Si1-xGex材料具有许多优良的性质,高质量的应变外延层可以把能带工程的概念引入到Ⅳ族器件之中。外延Si1-xGex基区的异质结双极型晶体管(HBT)获得了优良的性能,并且,其具有可以同硅工艺兼容的优点,把Si1-... Si1-xGex材料具有许多优良的性质,高质量的应变外延层可以把能带工程的概念引入到Ⅳ族器件之中。外延Si1-xGex基区的异质结双极型晶体管(HBT)获得了优良的性能,并且,其具有可以同硅工艺兼容的优点,把Si1-xGex同Si集成的BiCMOS工艺取得了很大的发展,已经达到了工业应用的水平。Si1-xGex工艺的发展,电路速度的提高,也促进了微波集成电路的进步,提高了SiMMIC的应用频段。从目前的发展现状来看,已经达到了在射频(RF)通信中广泛应用的阶段。 展开更多
关键词 si1-xgex HBT 微波器件 异质结 双极晶体管
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绝缘层上Si/应变Si_(1-x)Ge_x/Si异质结p-MOSFET电学特性二维数值分析
19
作者 杨洲 王茺 +2 位作者 于杰 胡伟达 杨宇 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期172-176,共5页
对绝缘层上Si/应变Si1-xGex/Si异质结p-MOSFET电学特性进行二维数值分析,研究了该器件的阈值电压特性、转移特性、输出特性.模拟结果表明,随着应变Si1-xGex沟道层中的Ge组分增大,器件的阈值电压向正方向偏移,转移特性增强;当偏置条件一... 对绝缘层上Si/应变Si1-xGex/Si异质结p-MOSFET电学特性进行二维数值分析,研究了该器件的阈值电压特性、转移特性、输出特性.模拟结果表明,随着应变Si1-xGex沟道层中的Ge组分增大,器件的阈值电压向正方向偏移,转移特性增强;当偏置条件一定时,漏源电流的增长幅度随着Ge组分的增大而减小;器件的输出特性呈现出较为明显的扭结现象. 展开更多
关键词 应变si1-xgex沟道 P-MOSFET 阈值电压 扭结
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室温下Si/Si_(1-x)Ge_x共振隧穿二极管的数值模拟
20
作者 李涛 余志平 +2 位作者 王燕 黄雷 向采兰 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期869-873,共5页
采用量子水动力学(QHD)模型模拟了35nmSi/Si1-xGex空穴型共振隧穿二极管(RTD)在室温下的I-V特性.模拟过程中,引入secondupwind,Schafetter-Gummel(SG)和二阶中心差分法相结合的离散方法对方程组进行离散,保证了结果的收敛性.还模拟了不... 采用量子水动力学(QHD)模型模拟了35nmSi/Si1-xGex空穴型共振隧穿二极管(RTD)在室温下的I-V特性.模拟过程中,引入secondupwind,Schafetter-Gummel(SG)和二阶中心差分法相结合的离散方法对方程组进行离散,保证了结果的收敛性.还模拟了不同的器件结构,对结果的分析表明器件的势垒厚度和载流子有效质量都会对RTD的负阻效应产生影响.在室温下(T=293K),当x=0·23时,模拟结果的峰谷电流比为1·14,与实验结果相吻合. 展开更多
关键词 si/si1-xgex共振隧穿二极管 量子水动力学模型 离散方法 轻重空穴 峰谷电流比
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