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     

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．     

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。     

Ge_(0.1)Si_(0.9)/Si近红外探测器的结构设计与试验

设计了一种新结构的Ｇｅ_ｘＳｉ_（１－ｘ）／Ｓｉ近红外探测器，它是在ｐ－Ｓｉ衬底上分子束外延生长２μｍ厚的Ｇｅ_（０．１）Ｓｉ_（０．９）本征层，再在其表面离子注入形成一薄层ｎ＋层，腐蚀成台面后，构成Ｇｅ_（０．１）Ｓｉ_（０．９）／Ｓｉｐ－ｉ－ｎ型的近红外探测器。试验表明，它具有良好的Ｉ－Ｖ特性和光电特性。     

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     

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．     

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     

应变Si—xGex／Si异质结材料的GSMBE生长及X射线双晶衍射研究

用ＧＳＭＢＥ技术在国内首次研究了应变Ｓｉ１－ｘ Ｇｅｘ／Ｓｉ异质结材料的生长，并用Ｘ射线双晶线双晶衍射技术对样品进行了测试分析，对于Ｓｉ０．９１Ｇｅ０．０９和Ｓｉ０．８６Ｇｅ０．１４单层，其半宽度ＦＷＨＭ分别为１００〃和２０２〃，对于Ｓｉ０．８９Ｇｅ０．１１／Ｓｉ多量子阱，其卫星峰多达１５个以上，三种样品中的ＧｅＳｉ外延层干涉条纹清晰可见，结果表明，用ＧＳＭＢＥ技术生长的Ｓｉ－ｘＧｅｘ／Ｓｉ异质结     

层叠结构的Si0.65Ge0.35/Si红外探测器的微结构研究

采用定位的横断面透射电子显微术观察Ｐ＾＋－Ｓｉ０．６５Ｇｅ０．３５／ｐ－Ｓｉ异质结内光发射红外探测器的微结构。该器件光敏区由６层Ｐ＋－Ｓｉ０．６５Ｇｅ０．３６和５层ＵＤ－Ｓｉ层组成,每层都比较平整,各层厚度分别为６ｎｍ和３２ｎｍ,在Ｓｉ０．６５Ｇｅ０．３５／ＵＤ－Ｓｉ界面处存在应力场,但未到晶体缺陷,非晶ＳｉＯ２台阶上的Ｓｉ０．６５Ｇｅ０．３５和ＵＤ－Ｓｉ层是波浪状的多晶层,光敏区的边界处存在小于     

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％     

Ge_xSi_（1－x）／Si异质结大截面脊形BOA型光开关的模型分析及设计

本文提出了一种简便可行的ＧｅｘＳｉ（１－ｘ）／Ｓｉ异质结无间距定向耦合光开关（ＢＯＡ型──—ＢｉｆｕｒｃａｔｉｏｎＯｐｔｉｑｕｅＡｃｔｉｖｅ）模型分析方法．该方法采用等离子体色散效应分析了这种光开关的电学调制机理：采用异质结超注入原理分析了开关的电学性质；并根据大截面单模脊形波导理论和上述分析，设计了利用双模干涉机制工作的Ｇｅ（０．１）Ｓｉ（０．９）／Ｓｉ异质结ＢＯＡ开关的结构参数和电学参数．     

Si1-XGeX/Si红外光电探测器

本文报导了用两种缓冲层生长技术研制的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ异质结ｐｉｎ型红外探测器。其波长范围为０．７０～１．５５μｍ,峰值波长为０．９６～１．０６μｍ,暗电流密度低达０．０３μＡ／ｍｍ＾２（－２Ｖ）,在１．３μｍ处的响应度高达０．１５Ａ／Ｗ（－５Ｖ）;讨论了Ｇｅ组分、外延层厚度、偏置电压等对探测器参数的影响。     

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...     

Si基Ge0.85Si0.15异质光电二极管

采用低温生长缓冲层,高温生长ＧｅＳｉ外延层的方法在ｎ型Ｓｉ衬底上外延生长（ｉ）Ｇｅ０．８５Ｓｉ０．１５－（ｐ）Ｓｉ层,以此材料作为吸收区制备成ＧｅＳｉ／Ｓｉ异质结ｐｉｎ台面光电二极管。其波长范围为０．７－１．５５μｍ,峰值波长位于１．０６μｍ,暗电流密度低达０．０３３μＡ／ｍｍ＾２（－２Ｖ）,在１．０６μｍ和１．３μｍ处的响应度分别为１．８Ａ／Ｗ（－２Ｖ）和０．０６６Ａ／Ｗ（－Ｖ）。     

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     

Ge_（0．5）Si_（0．5）／Si应变层超晶格材料退火稳定性的X射线双晶衍射研究

本文通过Ｘ射线双晶衍射和计算机模拟摇摆曲线方法研究了在Ｓｉ（００１）上生长的ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ（ｘ≈０．４６）应变层超晶格在不同退火条件下的稳定性和结构变化，结果表明：在退火过程中，应变层发生了应变弛豫，其弛豫时间常数与退火温度有关，弛豫的激活能为０．５５ｅＶ．同时，退火过程中超晶格的层与层之间发生了互扩散，直至为均一成份的合金层，平均扩散激活能为２．７ｅＶ，９５０℃时的扩散系数ＤＴ＝９５０℃＝１．１e－２０ｍ２／ｓ．在退火过程中外延层的晶体完整性明显下降．     

高压氧化Ge_xSi_（1－x）／si过程中Ge分凝和陷阱之间的转换

高压氧化Ｇｅ＿ｘＳｉ＿（１－ｘ）／ｓｉ过程中Ｇｅ分凝和陷阱之间的转换＝ＴｒａｎｓｉｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＧｅｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎａｎｄｔｒａｐｐｉｎｇｄｕｒｉｎｇｈｉｇｈ－ｐｒｅｓｓｕｒｅｏｘｌｄａｔｉｏｎｏｆＧｅ＿ｘＳｉ＿（１－ｘ）／Ｓｉ［刊．英...     

GexSi1—x／Si异质结大截面脊形BOA型光开关的模型分析及设计

本文提出了一种简便可行的ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ异质结无间距定向耦合光开关（ＢＯＡ型）模型分析方法。该方法采用等离子体色散效应分析了这种光开关的电学调制机理；采用异质结超注入原理分析了开关的电学性质；并根据大截面单模脊形波导理论和上述分析，设计了利用双模干涉机制工作的Ｇｅ０．１Ｓｉ０．９／Ｓｉ异质结ＢＯＡ开关的结构参数和电学参数。     

红外探测器微结构的HREM观察

采用定位横断面制样的高分辨电子显微技术（ＨＲＥＭ）观察了Ｐ＋－Ｓｉ０．６５Ｇｅ０．３５／Ｐ－Ｓｉ异质结内光发射红外探测器的微结构．该器件光敏区是由３层Ｐ＋－Ｓｉ０．６５Ｇｅ０．３５和２层ＵＤ－Ｓｉ（未掺杂硅）组成,Ｓｉ０．６５Ｇｅ０．３５／ＵＤ－Ｓｉ层间界面不明锐,有一个由于Ｇｅ原子不均匀扩散造成的过渡带．这个过渡带缓和了界面的失配应力,因而未观察到界面晶体缺陷和严重的晶格畸变．在光敏区边缘有呈倒三角形的缺陷区,缺陷的主要类型为层错和微孪晶．层错在（１　１１）面上,而微孪晶的厚度约为２～４晶面间距,其孪晶     

气态源分子束外延GeSi合金中的低温生长动力学研究

用气态源分子束外延（ＧＳＭＢＥ）法研究了ＧｅｘＳｉ１－ｘ合金的低温（≤５００℃）生长动力学问题，所使用的源分别是乙硅烷和固态锗．在恒定的乙硅烷流量（４ｓｃｍ）Ｇｅ源炉温度（１２００℃）下，合金中的Ｇｅ组分ｘ随衬底温度的降低而升高；另一方面，当衬底温度（５００℃）和乙硅烷流量（４ｓｃｍ）保持恒定时，合金中的Ｇｅ组分ｘ最初随Ｇｅ源炉温度的升高而增大，当Ｇｅ源炉温度升高到一定值以上时，ｘ值不再随Ｇｅ源炉温度的升高而增大，而趋向于饱和在０．４５附近．基于乙硅烷及Ｈ原子在Ｓｉ原子和Ｇｅ原子表面上不同的吸附和脱附过程