用气态源分子束外延生长法制备Si/SiGe/Sinpn异质结双极晶体管

用气态源分子束外延法制备了Ｓｉ／ＳｉＧｅ／Ｓｉｎｐｎ异质结双极晶体管．晶体管基区Ｇｅ组分为０．１２,Ｂ掺杂浓度为１．５e１９ｃｍ－３,ＳｉＧｅ合金厚度约４５ｎｍ．直流特性测试表明,共发射极直流放大倍数约５０,击穿电压ＶＣＥ约９Ｖ;射频特性测试结果表明,晶体管的截止频率为７ＧＨｚ,最高振荡频率为２．５ＧＨｚ．     

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．     

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）．     

P型Si_（1－x）Ge_x应变层中重掺杂禁带窄变的计算

本文提出了应变Ｓｉ１－ｘＧｅｘ价带结构的等价有效简并度模型．借助这个模型，计算了赝晶生长在（１００）Ｓｉ衬底上的Ｐ型Ｓｉ１－ｘＧｅｘ应变层的重掺杂禁带窄变，发现当杂质浓度超过约２～３×１０１９ｃｍ－３后，它在某一Ｇｅ组分下得到极大值，而当掺杂低于此浓度时，它则随Ｇｅ组分的增加单调下降．与实验报道的对比证实了本模型的有效性．     

硅分子束外延中硼δ掺杂生长研究

利用硅分子束外延技术和Ｂ２Ｏ３掺杂源，成功地实现了硅中的硼δ掺杂，硼δ掺杂面密度ＮＢ可达３．４e１４ｃｍ－２（１／２单层）以上，透射电镜所示宽度为１．５ｎｍ．我们首次用原位俄歇电子能谱（ＡＥＳ）对硼在Ｓｉ（１００）表面上的δ掺杂行为进行了初步的研究，发现在ＮＢ＜３．４e１４ｃｍ－２时，硼δ掺杂面密度与时间成正比，衬底温度６５０℃，掺杂源温度９０００℃时，粘附速率为４．４e１３ｃｍ－２／ｍｉｎ；在ＮＢ＞３．４e１４ｃｍ－２时，粘附有饱和趋势，测量表明在硼δ掺杂面密度ＮＢ高达４．４e１４ｃ     

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。     

应变致能带分裂对Si_（1－x）Ge_x应变层中重掺杂禁带窄变的影响

针对应变Ｓｉ１－ｘＧｅｘ的应变致能带分裂及重掺杂对裂值的影响，提出了多子双带结构的等价有效简并度模型和有关算法。模型中考虑了非抛物线能带结构。应用该模型，计算了赝形生长在（１００）Ｓｉ衬底上的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ应变层的重掺杂禁带窄变，发现当掺杂超过一定浓度（对于ｐ型和ｎ型合金，该浓度分别约为１．９×１０１９ｃｍ－３和３．５×１０１９ｃｍ－３）后，它在某一Ｇｅ组分下得到极大值，而当掺杂低于这个浓度时，它则随Ｇｅ组分的增加单调下降。文中还将计算结果与其它未细致考虑应变致能带分裂因素的理论工作进行了比较。     

InP基增强型HEMT

据《ＣｏｍｐｏｕｎｄＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ》１９９９年第１期报道,Ｉｌｌｉｎｏｉｓ大学、ＮｏｔｒｅＤａｍｅ大学、Ｂｅｌｌ通信研究公司分别报道ＩｎＰ基高性能的Ｅ－ＨＥＭＴ。器件在半绝缘ＩｎＰ衬底上用ＭＯＶＰＥ生长Ｅ－ＨＥＭＴ材料,其结构是：缓冲层为Ｉｎ０．５２Ａｌ０．４８Ａｓ,沟道为２０ｎｍ未掺杂的Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ,５ｎｍ未掺杂的Ｉｎ０．５２Ａｌ０．４８ＡｓＩｎ０．５２Ａｌ０．４８Ａｓ隔离层,Ｓｉδ平面掺杂和１２ｎｍ未掺杂Ｉｎ０．５２Ａｌ０．４８Ａｓ肖特基层。器件用隐埋Ｐｔ栅制作,…     

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）。     

解析SiGe基极HBT模型及其对BiCMOS倒相器电路的影响

解析ＳｉＧｅ基极ＨＢＴ模型及其对ＢｉＣＭＯＳ倒相器电路的影响＝ＡｎＡｎａｌｙｔｌｃａｌＳｉＧｅ－ｂａｓｅＨＢＴｍｏｄｅｌａｎｄｉｔｓｅｆｆｅｃｔｓｏｎａＢｉＣＭＱＳｉｎｖｅｒｔｅｒｃｉｒｃｕｉｔ［刊．英］／Ｌｕ，Ｔ．Ｃ．…／ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．Ｅｌｅ...     

LPE法在Si衬底上生长SiGe层的方法及电子特性的研究

本文介绍了在电阻率为（７７～３００）ｋΩ·ｃｍ的ｎ型（１１１）Ｓｉ衬底上用ＬＰＥ法生长高质量Ｓｉ１－ＸＧｅｘ单晶薄层（其厚度一般为１～３μｍ）的生长条件，并对引入的缺陷进行了ＴＥＭ研究，结果表明其缺陷密度和用ＭＢＥ及超高真空ＣＶＤ法生长的同样厚度和组分的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ薄层的缺陷密度相等甚至更低．霍尔迁移率μＨ与温度有μＨ∝Ｔｍ的关系，（在Ｔ＝８０～３００Ｋ时，ｍ＝－０．９５）．当ｘ＞０．８５时，μＨ的测量值和由Ｋｒｉｓｈｎａｍｕｒｔｈｙ计算的理论值相符，ｘ＜０．８５，测量值仅为理论值的７０％．由Ｂｉ杂质     

GSMBE生长掺杂Si及GeSi/Si合金及其电学性质研究

用气态源分子束外延法对Ｓｉ及ＧｅＳｉ／Ｓｉ合金进行了Ｎ、Ｐ型掺杂研究，结果表明，杂质在外延层中的掺入行为取决于生长过程中乙硅烷与相关掺杂气体的竞争吸附与脱附过程，所获得的Ｎ型及Ｐ型载流子浓度范围分别为１．５×１０１６～４．０×１０１９ｃｍ－３及１．０×１０１７～２．０×１０１９ｃｍ－３，基于对Ｎ型Ｓｉ外延材料中迁移率与杂质浓度、温度的关系，我们用Ｋｌａａｓｓｅｎ模型对实验结果进行拟合，分析了不同散射机制，特别是少数载流子电离散射对迁移率的影响．此外，样品的二次离子谱及扩展电阻分析表明，Ｎ、Ｐ型杂质浓度纵向     

MBE生长轻掺Si高迁移率GaAs材料的杂质补偿特性研究

本文报道了用ＭＢＥ生长轻掺Ｓｉ高迁移率ＧａＡｓ材料的杂质补偿特性实验研究．已得到７７Ｋ温度下迁移率为１６．２e４ｃｍ２／（Ｖ·ｓ）的ＧａＡｓ材料．样品的Ｈａｌｌ测量结果表明：在较低的杂质浓度范围（１e１３ｃｍ－３＜ｎ＜１e１５ｃｍ－３）内，在大体相同的生长温度（５９０℃左右）下，选择适当的生长速率Ｇｒ会增强对浅受主杂质的抑制作用，同时也会抑制Ｓｉ的自补偿效应，减小杂质的补偿度Ｎａ／Ｎｄ之值，从而提高ＭＢＥ外延ＧａＡｓ材料的迁移率．     

P埋层技术研究

介绍了在Ｓｉ￣＋注入的ｎ－ＧａＡｓ沟道层下面用Ｂｅ￣＋或Ｍｇ￣＋注入以形成ｐ埋层。采用此方法做出了阈值电压０～０．２Ｖ，跨导大于１００ｍＳ／ｍｍ的Ｅ型ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ，也做出了夹断电压－０．４～－０．６Ｖ、跨导大于１００ｍＳ／ｍｍ的低阈值Ｄ型ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ。     

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     

高温对GexSi1—x／Si

用ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ亚稳材料在高温下制作了光波导，它的传输损耗为０．８ｄＢ／ｃｍ，比低温工艺的０．５ｄＢ／ｃｍ稍大。并发现ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ材料的大量失配位错的一些有趣的现象。     

SiGe技术专题文摘

ＳｉＧｅ技术专题文摘ＷＤ９５５０１高性能发射极向上／向下硅－锗异质结晶体管＝Ｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｅｍｉｔｔｅｒ－ｕｐ／ｄｏｗｎＳｉＧｅＨＢＴ＇Ｓ［刊，英］／Ｂｕｒｇｈａｒｔｚ，Ｊ．Ｎ．…∥ＩＥＥＥＥｌｅｃ．Ｄｅｖ，Ｌｅｔｔ．－１９９４，１５...     

适用于低温和多种Ge分布的SiGeHBT电流增益模型

在前人优秀工作的基础上,叙述了一个适用于低温和多种基区Ｇｅ组分分布的ＳｉＧｅ－ＨＢＴ电流增益的解析模型,详细推出了它的模型公式。该模型考虑了基区处于非平衡态下的载流子准弹道输运效应对集电极电流Ｊｃ和电流增益β的影响,并考虑了ＳｉＧｅ材料迁移率及本征载流子浓度随温度的变化。解析模型的计算结果与数值模拟结果符合较好,证明了解析模型是可信的和有一定精度的。模型计算结果表明：均匀Ｇｅ分布、较低的发射区掺杂浓度和较宽的基区有利于ＳｉＧｅＨＢＴ在低温下具有较大的电流增益。     

p型Si1—xGex应变层中重掺杂禁带窄带的计算

针对应变Ｓｉ１－ｘＧｅｘ的应变致价带分裂和重掺杂对裂值的影响，提出了该合金价带结构的等价有效简并度模型。模型中考虑了非抛物线价带结构。应用这个模型，计算了赝晶生长在〈１００〉Ｓｉ衬底上的ｐ型Ｓｉ１－ｘＧｅｘ应变层的重掺杂禁带窄带，发现当杂质浓度超过约２￣３×１０＾１９ｃｍ＾－３后，它在某一Ｇｅ组分下得到极大值，而当掺杂低于此浓度时，它则随Ｇｅ组分的增加单调下降。与实验报道的对比证实了本模型的有效性     

高温对Ge_xSi_(1-x)/Si光波导及材料的影响

用ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ亚稳材料在高温下制作了光波导，它的传输损耗为０．８ｄＢ／ｃｍ，比低温工艺的０．５ｄＢ／ｃｍ稍大。并发现ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ材料的大量失配位错和一些有趣的现象。