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．     

GeSi／Si应变异质结构应变和应力分布的模型研究

本文给出了分析ＧｅＳｉ／Ｓｉ应变异质结中应变分布和弯曲的力学模型．该模型将外延层和衬底中的应变分为失配应变和弯曲应变，在假设整个异质结构均匀弯曲的情况下，根据力学、平衡条件得到了计算应变异质结构应变分布和弯曲半径的有关公式．这些模型结果结合Ｘ射线双晶衍射测量和模拟可以得到外延层的生长参数和整个异质结构的应变分布及弯曲半径．     

GeSi/Si PIN红外探测器的漏电现象分析

根据半导体理论并结合实验结果，分析了以GeSi／Si超晶格为吸收材料的PIN红外探测器的漏电现象。结果表明：当锗含量x=0．6时，探测器的暗电流密度可达到10-5A／cm2，这是由超晶格的禁带宽度决定的。实际器件的暗电流较大，主要是表面因素和加工工艺的影响。     

Design and Manufacture of GeSi/Si Superlattice Nanocrystalline Photodetector

According to Maxwell＇s theory, the optical transmission characteristics in GeSi/Si superlattice nanocrystalline layer have been analyzed and calculated. The calculated result shows that when the total thickness L is 340 nm, the single mode lightwave can be transmitted only at periodic number M≥15.5. In addition, at the direction of transmission, when the transmission distance is larger than 500 μm, the lightwave intensity is decreased greatly. Based on the above parameters, the design and manufacture of GeSi/Si superlattice nanocrystalline photodetector are carried out.     

GeSi/Si共振隧穿二极管

GeSi/Si共振隧穿二极管主要包括空穴型GeSi/SiRTD、应力型GeSi/SiRTD和GeSi/Si带间共振隧穿二极管三种结构。着重讨论了后两种GeSi/Si基RTD结构;指出GeSi/Si异质结的能带偏差主要发生在二者价带之间(即ΔEv>ΔEc),形成的电子势阱很浅,因此适用于空穴型RTD的研制;n型带内RTD只有通过应力Si或应力GeSi来实现,这种应力型RTD为带内RTD的主要结构;而带间GeSi/SiRITD则将成为更有应用前景的、性能较好的GeSi/SiRTD器件结构。     

SIMOX上Si／Ge0.5Si0.5超晶格的TEM分析

借助剖面电子显微学(TEM)和离子背散射沟道技术研究了SIMOX衬底上分子束外延生长的Si/Ge_(0.5)SI_(0.5)应变层超晶格薄膜。实验结果表明Si/Ge_(0.5)Si_(0.5)应变层超晶格能成功地生长在SIMOX衬底上。由于si/Ge_(0.5)Si_(0.5)膜与SIMOX衬底之间晶格失配,引起晶格畸变。分析SIMOX超晶格的显微结构,Si/Ge_(0.5)Si_(0.5)超晶格内存在的位错与SIMOX衬底内的位错密度有关引言Si衬底上分子束外延Si/Ge_(0.5)Si_(0.5)应变层超晶格是基础研究和器件应用的重要研究领域。某些以Si/Ge_(0.5)Si_(0.5)层为基础的高质量器件已研制成功。例如异质结的双极型晶体管。     

Ge0.4Si0.6／Si多量子阱与Ｇe／Si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为超晶格样品中深能级中心的性质,在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峰的消失到一个少数载流子峰ＳＨ１,其能级位置为ＥＶ＋０．６８ｅＶ,在Ｇｅ／     

GexSi1—x／Si量子阱和超晶格红外光电压谱

采用电容耦合法,在18～300K 温度范围内测量了一系列 Ge_xSi_(1-x)/Si应变层多量子阱和 Ge/Si 超薄超晶格在不同温度下的红外光电压谱。实验结果表明,在长波段有强的光电压信号。文中还对 Ge_xSi_(1-x)/Si 量子阱和超晶格的能带排列和光伏效应作了讨论。     

Ge_xSi_(1-x)/Si应变层超晶格X-射线双晶衍射的运动学研究

本文利用X射线双晶衍射对应变层超晶格进行了研究.我们从超晶格的台阶模型出发,运用运动学理论,推导出了X射线衍射强度的表达式,清楚地揭示了合金成分x,应变,层厚比与迴摆曲线强度分布的关系.对Ge_xSi_(1-x)/Si超晶格双晶X射线衍射强度的模拟结果与实验结果符合很好.     

用椭偏光学方法研究Ge_xSi_(1-x)/Si超晶格结构

本文讨论分析了半导体超晶格的椭偏光学性质,首次采用多入射角椭圆偏振光学方法研究了半导体超晶格结构,实验测量给出了Ge_xSi_(1-x)/Si超晶格各子层的厚度、复折射率和组份等基本结构参量。本方法测量简便,重复性好,对样品无破坏作用,可作为半导体超晶格结构的一种有效的表征手段。     

p－GeSi／n＋－Si异质结电光调制器

文章介绍了硅基光电子器件——ｐ－ＧｅＳｉ／ｎ＋－Ｓｉ异质结电光调制器的初步试验研究之后，给出了所研制调制器的调制深度为９０％时的调制电流约１８０ｍＡ。为了进一步减小调制电流和提高调制频率，提出了一些改进措施     

MOS结构深能级瞬态谱的测试与分析

叙述了一种采用MOS结构研究半导体深能级陷阱的深能级瞬态谱(DLTS)测试与分析方法。该方法简便易行,适用范围广。通过对n-Al_(0.2)Ga_(0.8)As中深能级的研究表明,MOS结构和p~+-n结构的DLTS结果相同。     

GaAs/Si/AlAs异质结的DLTS实验研究

利用深能级瞬态谱(DLTS)技术研究了Si夹层和GaAs层不同生长温度对GaAs/AlAs异质结晶体品质的影响.发现Si夹层的引入并没有引起明显深能级缺陷,而不同温度下生长的GaAs/Si/AlAs异质结随着温度的降低,深能级缺陷明显增加,并进行了分析,得到深能级是由Ga空位引起的,在600℃时生长的晶体质量最佳.     

（Ge）n／（Si）n应变层超晶格的电子结构

本文用ＬＣＡＯ－Ｒｅｃｕｒｓｉｏｎ方法研究了应变层超晶格（ＳＬＳ）（Ｇｅ）ｎ／（Ｓｉ）ｎ（ｎ＝１，２）的电子结构。计算了超晶格体内和表面Ｇｅ、Ｓｉ的局域和分波态密度及其原子价。讨论了不同的ｎ对（Ｇｅ）ｎ／（Ｓｉ）ｎＳＬＳ电子结构的影响。我们发现超晶格表面存在表面态，表面退杂化。电子在超晶格界面处发生转移，并随ｎ的不同，转移量不同。     

Research and Design of Ge0.6Si0.4／Si Strained—layer Superlattice Planar Optical Waveguide

Calculation shows that the refraction index of Ge0.6Si0.4/Si strained-layer superlattice n≈3.64,when Lw=9 nm and Lb=24 nm.An algorithm of numerical iteration for effective refraction index is emploted to obtain different effective refraction indexes at different thickness(L) .As a result, the thickness of Ge0.6Si0.4/Si strained-layer superlattice optical waveguide,L≤363 nm, can be determlned, which is very important for designing waveguide devices.An optical waveguidecan be madeinto a nanometer device by using Ge0.6Si0.4/Si strained-layer superlattice.     

Ni-Au/AlN/Si器件的深能级瞬态谱研究

对GaN器件制备过程中AlN缓冲层相关的电活性缺陷进行了C-V和深能级瞬态谱(DLTS)研究。C-V研究结果表明,制备态Ni-Au/AlN/Si MIS器件中,靠近AlN/Si界面处的掺杂浓度为4.4×10¹⁷cm-3,明显高于Si衬底的1.4×10¹⁶cm-3,意味着制备态样品中Al原子已经向衬底硅中扩散。采用退火工艺研究了GaN器件制备过程中的热影响以及热处理前后电活性缺陷在硅衬底中的演变情况,发现退火处理后,Al原子进一步向衬底硅中更深处扩散,扩散深度由制备态的500nm左右深入到1μm附近。DLTS研究结果发现,在Si衬底中与Al原子扩散相关的缺陷为Al-O配合物点缺陷。DLTS脉冲时间扫描表明,相比于制备态样品,退火态样品中出现了部分空穴俘获时间常数更大的缺陷,退火处理造成了点缺陷聚集,缺陷类型由点缺陷逐渐向扩展态缺陷发展。