低缺陷密度和平整表面的硅基砷化镓外延

Device-quality GaAs thin films have been grown on miscut Ge-on-Si substrates by metal-organic chemical vapor deposition. A method of two-step epitaxy of GaAs is performed to achieve a high-quality top-layer. The initial thin buffer layer at 360 ℃ is critical for the suppression of anti-phase boundaries and threading dislocations. The etch pit density ofGaAs epilayers by KOH etching could reach 2.25 × 10^5 cm^-2 and high-quality GaAs top epilayers are observed by transmission electron microscopy. The band-to-band photoluminescence property of GaAs epilayers on different substrates is also investigated and negative band shifts of several to tens of meVs are found because of tensile strains in the GaAs epilayers. To achieve a smooth surface, a polishing process is performed, followed by a second epitaxy of GaAs. The root-mean-square roughness of the GaAs surface could be less than 1 nm, which is comparable with that of homo-epitaxial GaAs. These low-defect and smooth GaAs epilayers on Si are desirable for GaAs-based devices on silicon substrates.     

用减压化学气相沉积技术制备应变硅材料

利用减压化学气相沉积技术,制备出应变Si/弛豫Si0.9Ge01/渐变组分弛豫SiGe/Si衬底.通过控制组分渐变SiGe过渡层的组分梯度和适当优化弛豫SiGe层的外延生长工艺,有效地降低了表面粗糙度和位错密度.与Ge组分突变相比,采用线性渐变组分后,应变硅材料表面粗糙度从3.07nm减小到0.75nm,位错密度约为5×104 cm-2,表面应变硅层应变度约为0.45%.     

用减压化学气相沉积技术制备应变硅材料

利用减压化学气相沉积技术,制备出应变Si/弛豫Si0.9Ge01/渐变组分弛豫SiGe/Si衬底.通过控制组分渐变SiGe过渡层的组分梯度和适当优化弛豫SiGe层的外延生长工艺,有效地降低了表面粗糙度和位错密度.与Ge组分突变相比,采用线性渐变组分后,应变硅材料表面粗糙度从3.07nm减小到0.75nm,位错密度约为5×104 cm-2,表面应变硅层应变度约为0.45%.     

<100>沟道方向对高迁移率双轴应变硅p-MOSFET的作用

双轴应变技术被证实是一种能同时提高电子和空穴迁移率的颇有前景的方法;<100>沟道方向能有效地提升空穴迁移率.研究了在双轴应变和<100>沟道方向的共同作用下的空穴迁移率.双轴应变通过外延生长弛豫SiGe缓冲层来引入,其中,弛豫SiGe缓冲层作为外延底板,对淀积在其上的硅帽层形成拉伸应力.沟道方向的改变通过在版图上45°旋转器件来实现.这种旋转使得沟道方向在(001)表面硅片上从<110>晶向变成了<100>晶向.对比同是<110>沟道的应变硅pMOS和体硅pMOS,迁移率增益达到了130%;此外,在相同的应变硅pMOS中,沟道方向从<110>到(100)的改变使空穴迁移率最大值提升了30%.讨论和分析了这种双轴应变和沟道方向改变的共同作用下迁移率增强的机理.     

化学浴法生成金属/锗间含碳层对费米能级钉扎的释放

使用化学浴的方法在金属/锗结构中插入一层含碳层,可以使得肖特基势垒高度得到调整。使用十二稀、十四稀、十六烯和十八烯在锗衬底上进行化学浴可以生成超薄含碳层,该含碳层可以阻挡金属中的自由电子波函数穿透至锗中。金属致带隙状态得到抑制,费米能级钉扎得以释放,所形成结构的肖特基势垒高度为0.17eV。这一新方法较传统方法极大低降低了工艺复杂度,并且得到了很好的结果。     

用减压化学气相沉积技术制备应变硅材料

利用减压化学气相沉积技术，制备出应变Si/弛豫Si0.9Ge0.1/渐变组分弛豫SiGe/Si衬底. 通过控制组分渐变SiGe过渡层的组分梯度和适当优化弛豫SiGe层的外延生长工艺，有效地降低了表面粗糙度和位错密度.与Ge组分突变相比，采用线性渐变组分后，应变硅材料表面粗糙度从3.07nm减小到0.75nm，位错密度约为5E4cm-2，表面应变硅层应变度约为0.45%.     

基于不同测量手段的纳米晶器件的存储特性

对纳米晶器件,尤其是MOS电容进行了横截面TEM分析和不同条件下的电学特性(C-V特性)测量,包括 /-BT分析. 揭示了系统的纳米晶存储物理机制,例如电荷俘获、界面态填充和温度特性. 研究结果表明,高温、大电压摆幅和偏置情况下,器件编程窗口的恶化和阈值电压的漂移与多数载流子的种类有关.     

多层复合结构应变硅材料的生长和特性

应用减压化学气相沉积技术,在弛豫Si0.7Ge0.3层/组分渐变Si1-xGex层/Si衬底这一多层复合结构的基础上制作了应变硅材料,其中组分渐变Si1-xGex层Ge的摩尔分数x从O线性增加到0.2.对该复合结构的性能进行了表征,由原子力显微镜和Raman光谱测试结果计算出应变硅层的表面粗糙度和应变度分别为4.12 nm和1.2%,材料中的位错密度为4×104cm-2.经受了高热开销过程后,应变硅层的应变度及其表面形貌基本上保持不变.     

MOS器件开启电压值的贝叶斯统计推断

在实践中准确地测定和表征出MOS器件样管的开启电压,对于大规模集成电路的设计以及将MOS器件作为分立器件的在电路应用,均是至关重要的。文章采用贝叶斯统计推断工具用于器件输入曲线的处理,从中提取出与器件开启有关的更为精准和深入的信息。建立合适的分层模型,应用基于马尔科夫链蒙特卡罗(MCMC)算法的最大后验估计(MAP),求取目标量的后验分布。这类算法为目前概率与统计领域的最高级算法。将该先进算法引入到IC领域来分析处理所获取的大数据是后摩尔时代的一个发展方向。     

介质前后双重臭氧处理实现锗/氧化铪间界面钝化

The physical and electrical properties of a Ge/GeO₂/HfO₂/Al gate stack are investigated.A thin interfacial GeO₂ layer（ 1 nm） is formed between Ge and HfO₂ by dual ozone treatments,which passivates the Ge/high-k interface.Capacitors on p-type Ge substrates show very promising capacitance-voltage（C-V） characteristics by using in situ pre-gate ozone passivation and ozone ambient annealing after high-k deposition,indicating efficient passivation of the Ge/HfO₂ interface.It is shown that the mid-gap interface state density at the Ge/GeO₂ interface is 6.4×10¹¹ cm^-2·eV^-1.In addition,the gate leakage current density of the Ge/GeO₂/HfO₂/Al gate stack passivated by the dual ozone treatments is reduced by about three orders of magnitude compared to that of a Ge/HfO₂/Al gate stack without interface passivation.