As~＋注入Si_（1－x）Ge_x中应变弛豫的双晶X射线衍射研究

作者首次用Ｘ射线双晶衍射技术对注入Ａｓ＋的Ｓｉ０．５７Ｇｅ０．４３合金的晶格损伤消除和应变弛豫进行了研究，并与未注入ＡＳ＋的Ｓｉ０．５７Ｇｅ０．４３合金的应变弛豫进行了比较．结果表明，退火后，注入ＡＳ_的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ外延层中的应变分布不同于未注入ＡＳ＋的应变分布．对于未注入Ａｓ＋的Ｓｉ０．５７Ｇｅ０．４３样品，其Ｘ射线衍射峰的半宽度ＦＷＨＭ由于退火引起应变弛豫导致镶嵌结构的产生而展宽．对于注入Ａｓ＋的Ｓｉ０．５７Ｇｅ０．４３样品，９５０℃的快速退火过程可以有效地消除晶格损伤，使晶格得以恢复，且其退火后的     

As~＋注入Si_（1－x）Ge_x的快速退火行为

用二次离子质谱对Ａｓ＋注入Ｓｉ（１－ｘ）Ｇｅｘ的快速退火行为进行了研究．Ｓｉ（１－ｘ）Ｇｅｘ样品中Ｇｅ组分分别为ｘ＝０．０９，０．２７和０．４３．Ａｓ＋注入剂量为２×１０（１６）ｃｍ（－２），注入能量为１００ｋｅＶ．快速退火温度分别为９５０℃和１０５０℃，时间均为１８秒．实验结果表明，Ｓｉ（１－ｘ）Ｇｅｘ中Ａｓ的扩散与Ｇｅ组分密切相关，Ｇｅ组分越大，Ａｓ扩散越快．对于Ｇｅ组分较大的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ样品，Ａｓ浓度分布呈现“盒形”（ｂｏｘ－ｓｈａｐｅｄ），表明扩散与Ａｓ浓度有关．Ｓｉ１－ｘＧｅｘ样品中Ａｓ的快     

As＋注入Si1—xGex的快速退火行为

用二次离子质谱对Ａｓ＋注入Ｓｉ１－ｘＧｅｘ的快速退火行为进行了研究，Ｓｉ１－ｘＧｅｘ样品中Ｇｅ组分分别为ｘ＝０．０９，０．２７和０．４３，Ａｓ注入剂量为２×１０＾１６ｃｍ＾－２，注放能量为１００ｋｅＶ，快速退火温度分别为９５０℃和１０５０℃，时间均为１８秒，实验结果表明，Ｓｉ２－ｘＧｅｘ样品，Ａｓ浓度分布呈组分密切相关，Ｇｅ组分越大，Ａｓ扩散越快，对于Ｇｅ组分较大的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ样吕，Ａｓdispla     

可调节势垒高度的Al／Si_（1—x）Gex肖特基接触

本文首次报道了Ａｌ／ｐ－Ｓｉ１－ｘＧｅｘ肖特基（Ｓｃｈｏｔｔｋｙ）接触的制备与电学性质．Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ应变外延层采用快速加热、超低压化学气相淀积方法生长．实验表明，改变Ｇｅ组分ｘ的大小可以调节肖特基势垒高度．随着Ｇｅ组分的增大，肖特基势垒高度降低，其降低值与Ｓｉ１－ｘＧｅｘ应变层带隙的降低值相一致，界面上费米能级钉扎于导带下约０．４３ｅＶ处．文中还研究了ＳｉＧｅ合金层的应变弛豫以及Ｓｉ顶层对肖特基接触特性的影响．     

1.3μm和1.55μm Si_(1-x)Ge_x波长信号分离器与Si_(1-x)Ge_x/Si应变超晶格探测器的集成

对１．３μｍ和１．５５μｍ波长的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ波长信号分离器（ＷＳＤ）和Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ应变超晶格（ＳＬＳ）红外探测器的集成结构进行了系统的分析和优化设计．优化结果为：（１）对Ｓｉ１－ｘＧｅｘＷＳＤ，Ｇｅ含量ｘ＝０．０５．波导的脊高和腐蚀深度分别为３μｍ和２．６μｍ．对应于λ１＝１．３μｍ和λ２＝１．５５μｍ波长的波导脊宽分别为１１μｍ和８．５μｍ．（２）对Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／ＳｉＳＬＳ探测器，Ｇｅ含量ｘ＝０．５．探测器的厚度为５５０ｎｍ，由２３个周期的６ｎｍＳｉ０．５Ｇｅ０．５＋１７ｎｍＳｉ组成．     

Si_（0．5）Ge_（0．5）合金的热氧化物的研究

利用卢瑟福背散射（ＲＢＳ）、Ｘ光电子谱（ＸＰＳ）和俄歇电子能谱（ＡＥＳ）分析，研究了Ｓｉ０．５Ｇｅ０．５合金在１０００℃下湿氧化所生成的氧化物的特征．结果表明：这种氧化物为双层结构．靠近表面的一层为（Ｓｉ，Ｆｅ）Ｏｘ混合层，在其下面是纯的ＳｉＯｘ层，Ｇｅ被排斥并堆积在ＳｉＯｘ／Ｓｉ０．５Ｇｅ０．５界面附近．在本实验条件下，（Ｓｉ，Ｇｅ）Ｏｘ层的厚度约为２５００Ａ，它的形成时间不足５分种．当氧化的时间延长时，ＳｉＯｘ的厚度随之增加，但（Ｓｉ，Ｇｅ）Ｏｘ的厚度几乎不变．还发现：在这些氧化物中，Ｓｉ２ｐ和Ｇｅ３     

Ge＿xSi＿（1－x）／Si应变层超晶格的LACBED研究

Ｇｅ＿ｘＳｉ＿（１－ｘ）／Ｓｉ应变层超晶格的ＬＡＣＢＥＤ研究段晓峰（中国科学院北京电子显微镜实验室，北京１０００８０）Ｇｅ＿ｘＳｉ＿（１－ｘ）／Ｓｉ应变层超晶格是一种新的能带工程材料。人们可以通过调整合金层的合金成分等结构参数，来调整应变层超晶格的能...     

Zn1—xMnxSe／ZnSe应变超晶格的分子束外延生长及特性研究

用分子束外延方法在ＧａＡｓ（１００）衬底上成功生长了高质量的Ｚｎ１－ｘＭｎｘＳｅ／ＺｎＳｅ（ｘ＝０．１６，ｘ＝０．１４）超晶格结构，用Ｘ射线衍身 喇曼散射对其结构，应变分布以及光散射性能进行了研究，江超晶格的总厚度大于最度是格将完全弛豫至一个新的平衡晶格常数，此时在（１００）平面，ＺｎＳｅ阱层受到张应变，而Ｚｎ１－ｘＭｎｘＳｅ垒层受到压变应。从而，导致其喇曼光谱中，ＺｎＳｅ Ｚｎ１－ｘＭｎｘＳｅ垒     

导纳谱研究锗硅单量子阱的退火效应

利用导纳谱研究了锗硅单量子阱的热稳定性．导纳谱热发射模型的理论模拟和深能级缺陷研究表明：在９００℃以下退火１０分钟，晶格弛豫并不明显，但原子的互扩散引起量子阱中子能级严重降低．同时，我们计算出了原子的互扩散系数，以及单量子阱Ｓｉ／Ｓｉ０．７５Ｇｅ０．２５／Ｓｉ中原子互扩散的热激活能１．０８ｅＶ．     

两步快退火改善InP（Fe）中MeV硅注入层的品质

２ＭｅＶ、（１～２）×１０１４ｃｍ－２硅离子注入ＳＩ－ＩｎＰ（Ｆｅ）造成负的（－３．４×１０－４～－２．９×１０－４）晶格应变，光快速退火的激活能为０．２６ｅＶ。８８０℃／１０ｓ退火可得到１００％的施主激活。间断两步退火（３７５℃／３０ｓ＋８８０℃／１０ｓ）使注入层单晶恢复完全，较大程度（２０％～３５％）地改善了载流子的迁移率。四能量叠加注入已能在０．５～３．０μｍ的深度区域形成满足某些器件要求的低电阻（７．５Ω）高浓度［（２～３）×１０１８ｃｍ－３］的ｎ型导电层。     

1.55μmSi_(1-x)Ge_x/Si光开关与光探测器集成的分析及设计

对１．５５μｍ波长的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ光波导开关和Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ红外探测器的集成结构进行了系统的理论分析和优化设计。设计结果为：（１）对Ｓｉ１－ｘＧｅｘ光开关，Ｇｅ含量ｘ＝０．０５，波导的内脊高、脊宽和腐蚀深度分别为３，８．５和２．６μｍ，分支角为５～６°。要实现对１．５５μｍ波长光的开关作用，ｐｎ＋结上所需加的正向偏压值应为０．９７Ｖ；（２）对Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ探测器，Ｇｅ含量ｘ＝０．５，探测器由２３个周期的６ｎｍＳｉ０．５Ｇｅ０．５和１７ｎｍＳｉ交替组成厚度为５５０ｎｍ，长度约为１．５～２ｍｍ的超晶格，内量子效率达８０％以上。     

不同生长温度下Ge_（0．5）Si_（0．5）／Si应变层超晶格材料结构的X射线双晶衍射研究

本文通过Ｘ射线双晶衍射和双晶摇摆曲线的计算机模拟方法研究了在Ｓｉ（００１）上生长的Ｇｅ０．５Ｓｉ０．５／Ｓｉ应变层超晶格的结构及其完整性，结果表明：在３５０－５５０℃的低温生长条件下，可生长出较高质量的超晶棺材料，并且在３５０℃时质量最好．在这些样品的生长过程中界面上产生了不同程度的失配位错，并与生长温度有关．周期厚度有４％以内的波动，层与层之间有轻微的混元，观察到了超晶格卫星衍射峰的分裂现象，并进行了讨论．     

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．     

Ge_(0.4)Si_(0.6)/Si多量子阱与Ge/Si短周期超晶格样品中的深中心

用深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ）研究了分子束外延生长的Ｇｅ０．４Ｓｉ０．６／Ｓｉ多量子阱与Ｇｅ／Ｓｉ应变超晶格样品中深能级中心的性质．在两种样品中都观测到两个多数载流子中心和一个少数载流子中心．在Ｇｅ０．４Ｓｉ０．６／Ｓｉ多量子阱样品中深中心Ｅ２的能级位置为ＥＣ－０．３０ｅＶ,Ｅ３的能级位置为ＥＣ－０．２２ｅＶ．并且在正向注入下随着Ｅ２峰的消失观测到一个少数载流子峰ＳＨ１,其能级位置为ＥＶ＋０．６８ｅＶ．在Ｇｅ／Ｓｉ应变超晶格中,深中心Ｈ１的能级位置为ＥＶ＋０．４４ｅＶ,深中心Ｈ２的能级位置为ＥＶ＋０．２４ｅＶ     

Ge_xSi_(1-x)/Si应变超晶格PIN探测器的研制

本文对ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ应变超晶格ＰＩＮ探测器进行了分析和设计（其中ｘ＝０．６），并制作出了相应的器件．对典型器件的测试结果表明，在１．３μｍ光照下，反偏电压为－５Ｖ时，光响应电流为２．６μＡ，暗电流为４００ｎＡ，探测灵敏度为０．１５３μＡ／μＷ．最大总量子效率为１４．２％．     

超晶格（Ge_xSi_（1－x）1／（Si）_m（001）的电子能带结构

采用紧束缚的重整化方法计算了超晶格（ＧｅｘＳｉ１－ｘ）１／（Ｓｉ）ｍ（００１）的基本带隙及其导带底在布里渊区中的位置在Ｘ＝０．０１～０．１范围内随Ｘ的变化情况以及当Ｘ＝０．０１时随硅层层数ｍ的变化情况。计算结果表明，在ｘ＝０．０１～０．１范围内，ｘ对导带底位置基本上没有影响，导带底位置主要由硅层层数ｍ决定，并可根据布里渊区折叠计算得到。由此提出，可以制成类似于（ＧｅｘＳｉ１－ｘ）１／（Ｓｉ）ｍ（００１）形式的超晶格，而获得准直接能隙结构的材料，以提高其光的发射和检测能力。关键词：     

超晶格（GeXSi1—x）1／（Si）m（001）的电子能带结构

采用紧束缚的重整化方法计算了超晶格（ＧｅｘＳｉ１－ｘ）１／（Ｓｉ）ｍ（００１）的基本带隙及其导带底在布里渊区中的位置在ｘ＝０．０１～０．１范围内随ｘ的变化情况以及当Ｘ＝０．０１时随硅层层数ｍ的变化情况。计算结果表明，在Ｘ＝０．０１～０．１范围内，Ｘ对导带底位置基本上没有影响，导带底位置主要由硅层层数ｍ决定，并可根据布里渊区折叠计算得到。由此提出，可以制成类似于（ＧｅｘＳｉ１－ｘ）１／（Ｓｉ）ｍ（０     

Si_（1—x）Gex／Si应变层超晶格的结构稳定性研究

利用喇曼散射谱研究了Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ合金型超晶格的结构热稳定性．对超晶格中折叠声学模和各类光学模的散射谱所作的定量分析表明：在８００℃下退火１０分钟，超晶格中由于原子互扩散引起的界面展宽已经非常严重；相比之下，晶格弛豫的大小与材料的生长条件有关．对较低温度（４００℃）下生长的超晶格，晶格弛豫量并不大，仅为１６％．同时，我们也从理论上证实并且在实验上观察到：折叠声学模的带隙随超晶格界面展宽而减小．     

高迁移率Si／Si_（0．7）Ge_（0．3）／Si调制掺杂异质结构的生长和输运性质

采用计算机控制的快速辐射加热、超低压ＣＶＤ（ＲＲＨ／ＶＬＰ－ＣＶＤ）方法生长了Ｓｉ／Ｓｉ０．７Ｇｅ０．３／Ｓｉｐ－型调制掺杂双异质结构．研究了该结构的输运性质，其空穴霍尔迁移率高达３００ｃｍ２／Ｖ·ｓ（３００Ｋ，薄层载流于浓度ｐｓ为２．６e１３ｃｍ－２）和８４００ｃｍ２／Ｖ·ｓ（７７Ｋ，ｐｓ为１．１e１３ｃｍ－２）．     

Co、Ti／Si_（1－x）Ge_x薄膜快速退火固相反应结构和组分研究

本文首次研究金属Ｃｏ与分子束外延Ｓｉ１－ｘＧｅｘ单晶薄膜快速热退火（ＲＴＡ）固相反应，并对比了ＣＯ、Ｔｉ与ＳｉＧｅ固相反应时不同的反应规律实验采用ＲＢＳ、ＡＥＳ、ＸＲＤ、ＳＥＭ等分析和测试手段对样品的组分和结构等薄膜特性进行检测．实验发现，Ｃｏ／Ｓｉ０．８Ｇｅ０，２在６５０℃热退火后形成组分为Ｃｏ（Ｓｉ０，９Ｇｅ０．１）的立方晶系结构，薄膜具有强烈择优取向；９００℃处理温度，有ＣｏＳｉ２形成，同时Ｇｅ明显地向表面分凝．ＴｉＮ／Ｔｉ／Ｓｉ０．８Ｇｅ０．２固相反应时，８５０℃处理可以形成Ｔｉ（Ｓｉ１－ｙＧｅｙ