新型锗硅应变层异质结构双极器件研究进展

新型锗硅材料和器件的发展开创了硅异质结构和能带工程器件的新时代.现代先进的外延技术使应变层锗硅材料的应用成为可能.本文详细评述了新型锗硅应变层异质结构双极器件的研究现状及发展,着重讨论了锗硅应变层的性质和以锗硅应变层作基区的异质结双极器件的性能及其应用前景.     

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．     

Si／Ge应变层异质结价带偏移的剪裁与设计

讨论应变层异质结价带偏移的剪裁、设计方法，研究Ｓｉ／Ｇｅ应变层异质结价带偏移设计参数与应变条件的关系，基于异质结中平均键能“对齐”，得到适用于Ｓｉ／Ｇｅ异质结价带偏移剪裁与设计的计算公式和图表。     

泊松比取值对InGaAs/GaAs异质结组分分析的影响

通过对InxGa1-xAs泊松比的两级优化,讨论了泊松比取值对InxGa1-xAs/GaAs异质结应变层中组分分析的影响.以PB模型计算的临界厚度为指导,设计了一组实验,采用分子束外延(MBE)技术生长不同In组分、不同应变层厚度的InxGa1-xAs/GaAs异质结样品且进行X射线双晶衍射测试,并依据该结果分析应变层组分.对于影响组分分析的泊松比,通过线性内插法将应变层泊松比优化为组分的函数,并分别采用传统的单一值和优化的泊松比分析应变层的组分:泊松比取单一值1/3时,组分偏差高达0.009 1,取优化的泊松比时,偏差仅0.001 5.研究表明,相对于取单一值和线性内插法优化的泊松比,采用线性内插弹性系数优化的泊松比可以更准确地分析异质结应变层的组分.     

基于异变缓冲层与应变层超晶格的InP/GaAs异质外延

利用低压金属有机化学气相沉积技术, 开展InP/GaAs异质外延实验。由450 ℃生长的低温GaAs层与超薄低温InP层组成双异变缓冲层, 并进一步在正常InP外延层中插入In1-xGaxP/InP(x=7.4%)应变层超晶格。在不同低温GaAs缓冲层厚度、应变层超晶格插入位置及应变层超晶格周期数等条件下, 详细比较了InP外延层(004)晶面的X射线衍射谱, 还尝试插入双应变层超晶格。实验中, 1.2 μm和2.5 μm厚InP外延层的ω扫描曲线半峰全宽仅370 arcsec和219 arcsec; 在2.5 μm厚InP层上生长了10周期In0.53Ga0.47As/InP 多量子阱, 室温PL谱峰值波长位于1625 nm, 半峰全宽为60 meV。实验结果表明, 该异质外延方案有可能成为实现InP-GaAs单片光电子集成的一种有效途径。     

Si1-xGex/Si应变材料的生长及热稳定性研究

利用分子束外延（MBE）技术生长了Ge组份为0.1-0.46的Si1-xGex外延层。X射线衍射线测试表明，SiGe/Si异质结材料具有良好的结晶质量和陡峭界面，其它参数与可准确控制。通过X射线双晶衍射摆曲线方法，研究了经700℃、800℃和900℃退火后应变SiGe/Si异质结材料的热稳定性。结果表明，随着退火温度的提高，应变层垂直应变逐渐减小，并发生了应变弛豫，导致晶体质量退化；且Ge组分越小，Si1-xGex应变结构的热稳定性越好；室温下长时间存放的应变材料性能稳定。     

GaN、AlN的形变势和应变层GaN/AlN异质结带阶的计算

本文采用混合基矢从头赝势能带计算方法研究了（００１）界面应变对ＧａＮ、ＡｌＮ应变层的能带、平均键能Ｅｍ和带阶参数Ｅｍｖ的影响．借助于带阶参数形变势的计算,预言了不同生长厚度情况下ＧａＮ／ＡｌＮ应变层异质结价带带阶和导带带阶．     

应变异质结构中超薄中间层的应变协调作用

用一个简单模型讨论了应变异质结构中嵌入中间层对界面失配位错产生和应变释放的影响.根据能量最小原理得到了弹性能最小状态下界面失配位错密度,发现当中间层材料的晶格常数比衬底和外延层的都大或者都小并且厚度足够薄时,超薄中间层可以完全吸收支撑衬底和外延层之间的应变而不产生任何界面失配位错,具有所谓无支撑衬底的应变协调作用.     

应变异质结构中超薄中间层的应变协调作用

用一个简单模型讨论了应变异质结构中嵌入中间层对界面失配位错产生和应变释放的影响. 根据能量最小原理得到了弹性能最小状态下界面失配位错密度,发现当中间层材料的晶格常数比衬底和外延层的都大或者都小并且厚度足够薄时,超薄中间层可以完全吸收支撑衬底和外延层之间的应变而不产生任何界面失配位错,具有所谓无支撑衬底的应变协调作用.     

HgCdTe/CdTe/Si(211)异质结构的应变和应力分布计算

计算了HgCdTe/CdTe/Si(211)异质结构的应变和应力分布,发现对于生长方向为不具有对称特性的[211]晶向,由于弹性模量的各向异性,平行表面的两个晶向方向[1-1-1]和[01-1]的应变和应力分布存在差异,并且二者的曲率半径也具有相应特性。对于Si衬底厚度为500μm,CdTe缓冲层厚度为10μm,HgCdTe层厚度为10μm的异质结构,液氮温度77 K时衬底与外延层的应变均为负值,外延层和衬底的最大应力值均在界面处,外延层中均为张应力,Si衬底在靠近界面处为压应力,远离界面逐渐过渡为张应力,存在一个应力为零的中性轴位置。     

MOVPE生长GaN过渡层的AFM分析

报道了原子力显微镜对MOVPE生长GaN材料过渡层表面结构的观察，重点分析了氯化、退火前后过渡层结构变化的原因及其对外延生长晶体质量的影响，探讨了不同条件下GaN成核模式的变化，对GaN材料的生长初期成核机理有了进一步的了解，通过优化生长条件，最终获得了X射线双晶衍射半峰宽为5arcmin，表面明亮的高质量GaN外延层。     

物联网感知层及其测试技术的研究

作为物联网的神经末梢,物联网感知层实现了智能信息采集与环境识别功能,是物联网技术的最基础环节。此外,感知层设备种类多样、应用环境各异、部署数量巨大,给测试技术提出了新的挑战。因此,开展对物联网感知层及其测试技术的研究,可以促进物联网产业健康发展,提升我国物联网技术的国际竞争力。     

无线局域网MAC层DoS攻击检测

当前对无线局域网入侵检测的研究多处于理论阶段,尚缺少检测基础平台和实验支持。文章针对基础结构模式的无线局域网,设计了一种MAC层DoS攻击的检测方法,通过实验捕捉和分析MAC层相关控制帧和管理帧,以及判断门限值,检测出MAC层存在的几种主要DoS攻击。     

普通层绞式光缆施工问题探讨

介绍了普通层绞式光缆在架空和管道施工过程中常见的受损情况,详细分析了事故产生的原因,并提出了几点建议以指导普通光缆的规范施工。     

一种支持流媒体的应用层组播路由算法

提出了一个应用层组播网络模型,并对其中应用层组播服务结点路由的构建和维护进行了较为深入的研究,提出了一个基于智能蚁群的组播路由算法.仿真实验结果表明,该算法,特别在有效性方面有了大幅提升,并能随同给规模增大而降低.     

薄层厚度的同态处理测量法

对于薄层厚度的测量，在工程及科学研究中均有十分广泛的应用。本文针对精确测量薄层厚度的要求。提出了一种新的同态信号处理方法。这种方法的基本原理是对被测信号的能量谱的对数导数进行傅里叶反变换，得出其在时域的包络，从包络中得出其所需的时间延迟信息，从而得到薄层的厚度。与其他测量厚度的信号处理技术相比，其精度和测量的厚度极限及抗干扰性能均有很大提高，显示了很好的发展前景。     

多层陶瓷外壳电镀层起泡的成因和解决措施探讨

本文对多层陶瓷外壳电镀层起泡的成因进行了探讨和分析。在实际工作的基础上,提出了解决起泡应采取的措施。     

过渡层和界面电荷对金属硅化物/硅肖特基接触特性的影响

针对金属硅化物／硅接触存在过渡层，提出了分析这种结构的肖特基接触特性的模型；讨论了过渡层厚度、界面电行及有关参数的影响，分析了不同退火条件下PtSi／Si肖特基二极管的特性。     

具有势垒增强层的MSM光电探测器暗电流的计算

将具有完全晶格匹配势垒增强层的MSM－PD简化为一维模型，并通过理论分析，得出了它的暗电流特性，进一步得到器件暗电流与势垒增强层的关系。     

生长在In_xGa_（1－x）As（001）衬底上应变薄层GaAs的电子能带结构

采用经验的紧束缚方法对生长在ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ（００１）衬底上的应变薄层ＧａＡｓ的电子能带结构进行了计算。应变对能带结构的影响按标度定则进行计算，其中标度指数根据对畸变势常数的实验值进行拟合而确定。给出了ＧａＡｓ／ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ（００１）能带结构随衬底合金组分ｘ的变化关系，讨论了应变对能带色散关系的影响。