GexSi1—x／Si反型基区晶体管——工作原理

从理论上研究了GexSi1-x/Si反型基区晶体管（BICFET）的器件特性，这种晶体管是通过调制掺杂反型沟道中空穴的空间电荷来控制垂直方向上的电子输运，本文的研究令人感兴趣的不仅是因为BICFET中运机理的独特作用，而且是因为GexSi1-x/Si材料系统极适合BICFET的结构要求以及BICFET具有优于BJT的显著特性，本文所描述的器件特性是采用漂移－扩散公式进行数字分析和解析分析而得到的，同时也论述了量子限制和非半径曲输运对结构的影响，还进行了GexSi1-x/Si BICFET和Gexsi1-x/Si HBT之间的比较，在另一姊妹篇[1]中所给出的BICFET实验结果和本文提出的理论模型得到的结果作了比较。     

GexSi1—x／Si反型基区晶体管的工作原理与实验验证（Ⅱ）

7 Ge_xSi_(1-x)/Si BICFET的优化尽量提高△Ev值可最大限度地提高电流增益以及反型沟道中可限制的最大电荷密度,大的反型电荷密度可减小基极电阻并把输出导通减至最小(见(12)式)。由于△Ev随Ge_xSi_(1-x)层中x的增加而增加,所以选择仍可生长10nm宽低缺陷层的最大x值。Ge_xSi_(1-x)层需要10nm宽是因为量子力学描述中的空穴电荷分布宽度有限。最佳值是x=0.5。     

GexSi1—x／Si反型基区晶体管—实验测定

叙述了p沟道GexSi1-x/Si反型基区晶体管（BICFET）的制备，材料特性以及电特性，BICFET是最早采用先进的GexSi1-x/Si制作工艺的双极晶体管，其p 沟道的实现是极为理想的^[1－2]，目前，GexSi1-x/Si BICFET的特性受当前制备工艺限制，而不受其物理原理的限制，这里给出的电特性包括单极特性－－BICFET作为异质结FET，以及和双极特性－－作为期望的高特性工作模式，参考文献[3]中详细介绍了GexSi1-x/Si BICFET器件的特性和理论模型，本文给出的实验结果与理论研究相当一致。     

GexSi1—x／Si红外探测器量子效率的理论计算

通过对ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ红外探测器结构及机理的研究，建立了计算量子效率的模型，并计算了内量子效率与波长的关系，与他人的实验结果符合得很好。     

GexSi1—x／Si超晶格PIN波导探测器结构及性能参数

从ＰＩＮ波导探测器性能参数的定义出发，阐述了各类参数之间的内在联系，说明量子效率与带宽、灵敏度等物理量之间的矛盾现象。     

Si／Si1—xGex／Si异质结双极晶体管中基区杂质外扩散与未掺杂Si1—xGex结隔离层

研究了Si/Si1-xGex/Si n-p-n异质结双极晶体管（HBT）的结界面处基区杂质外扩散与标定的未掺杂Si1-xGex隔离层的影响，发现，来自重掺杂基区或非突变界面处少量硼的外扩散会在导带中形成寄生势垒，它严重地影响了HBT中集电极电流的提高，未掺杂界面隔离层能消防这些寄生势垒从而极大地提高了集电极电流。     

Ge_xSi_(1-x)/Si反型基区晶体管——工作原理

从理论上研究了Ge_xSi_(1-x)/Si反型基区晶体管(BICFET)的器件特性。这种晶体管是通过调制掺杂反型沟道中空穴的空间电荷来控制垂直方向上的电子输运。本文的研究令人惑兴趣的不仅是因为BICFET中输运机理的独特作用,而且是因为Ge_xSi_(1-x)/Si材料系统极适合BICFET的结构要求以及BICFET具有优于BJT的显著特性。本文所描述的器件特性是采用漂移——扩散公式进行数字分析和解析分析而得到的,同时也论述了量子限制和非半经典输运对该结构的影响,还进行了Ge_xSi_(1-x)/Si BICFET和Ge_xSi_(1-x)/Si HBT之间的比较。在另一姊妹篇中所给出的BICFET实验结果和本文提出的理论模型得到的结果作了比较。     

Si／Si1—x Gex异质结双极晶体管和Si双极晶体管高频性能的比较分析

本文介绍了对Si/Si1-x Gex异质结双极晶体管（HBT）和硅双极结晶体管（BJT）高频性能进行模拟比较的结果，其结构参数是为获得最高fT≈fmax设计的，模拟研究表明，（1）Si/Si1-xGex HBT具有64GHz的峰值fT(=fmax)，它比Si BJT提高了16．4％，（2）发射极充电时间对,高频性能有相当大的影响，即使电流密度高达80kAcm^-2时也是如此；（3）SiGe基区组分梯度和基区掺杂分布强烈影响着fT和fmax，研究发现高斯梯度分布具有最高的峰值fT=fmax，据估计其峰值截止频率比均匀掺杂分布高30％。（4）高频性能对集电极设计的依赖关系表明，要在fT,fmax和BVCBO间进行折衷处理，并且（5）通过降低发射区或基区掺要浓度，可设计出fT超过100GHz的Si1-xGexHBT，同样，通过提高基区掺杂浓度和降低非本征电容和电阻，可实现100GHz的fmax.     

GexSi1—x／Si脊形波导Mach—Zehnder干涉型调制器的优化分析与设计

在研制成功ＧｅＳｉ合金单模脊形波导事，进一步用这种波导研制Ｍａｃｈ－Ｚｅｈｎｄｅｒ调制器。文中对调制器设计中的三个步骤进行了优化，分析并且讨论了结构不对称性和有源区载流子吸收效应的影响，为研制工作奠定了基础。     

生长在GexSi1—x（001）衬底上的量子阱Si／GexSi1—x的电子能带结构

根据电子能带的畸变势常数计算了生长在ＧｅｘＳｉ－ｘ（００１）衬底上的量子阱Ｓｉ／ＧｅｘＳｉ１－ｘ的电子势垒高度随合金组分ｘ的变化情况，并用包络函数方法计算了不用合金组分ｘ时的量子阱的子能带结构，计算结果表明（００１）及（００１）导带底电子量阱处在Ｓ层，而其它四个导带底能谷的电子量子阱处在ＧｅｘＳｉ１－ｘ合金层，两类量子阱的电子势垒高度均随着衬底合金组分ｘ的增加而增加。     

Ge_xSi_(1-x)/Si反型基区晶体管——实验测定

叙述了p沟道Ge_xSi_(1-x)/Si反型基区晶体管(BICFET)的制备、材料特性以及电特性。BICFET是最早采用先进的Ge_xSi_(1-x)/Si制作工艺的双极晶体管,其p沟道的实现是极为理想的。目前,Ge_xSi_(1-x)/Si BICFET的特性受当前制备工艺限制,而不受其物理原理的限制。这里给出的电特性包括单极特性——BICFET作为异质结FET,以及和双极特性——作为期望的高特性工作模式。参考文献[3]中详细介绍了Ge_xSi_(1-x)/Si BICFET器件的特性和理论模型。本文给出的实验结果与理论研究相当一致。     

Si／Si1—xGex应变层异质结双极晶体管（HBT）交直流特性的仿真研究

本报道了Ｓｉ／Ｓｉ１－ｘＧｅｘ应变异质结双极晶体管（ＨＢＴ）交直流特性的仿真结果，通过用叠代法求解漂移－扩散方程的数值解，确定器件的直流特性，再利用瞬态激励法，求解器件的交流特性参数，将基区Ｇｅ摩尔含量ｘ为０．２，０．３１的ＨＢＴ的模拟结果分别与有关献报道的实验结果进行了比较，两的结果符合良好。     

GexSi1—x／Si（001）量子阱的电子结构及光跃迁

采用包络函数方法及Ｋｒｏｎｉｇ－Ｐｅｎｎｙ模型计算了量子阱ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ（００１）的电子结构。对量子阱的光跃迁几率进行了估算，并讨论了量子阱参数的最佳选择。     

Ge_xSi_（1－x）／Si红外探测器量子效率的理论计算

通过对ＧｅｘＳｉ（１－ｘ）／Ｓｉ红外探测器结构及机理的研究，建立了计算量子效率的模型，并计算了内量子效率与波长的关系，与他人的实验结果符合得很好。     

GexSi1—x／Si应变层超晶格的结构特性与器件应用

近年来,Ge_xSi_(1-x)/Si 应变层超晶格的研究日渐活跃与成熟。本文试从半导体物理与器件应用的角度出发,着重介绍了这种超晶格的各种结构特性,并简要评述了以 Ge_xSi_(1-x)/Si 异质结形成的各种新型半导体器件的研究进展。     

双基极Si／Si_（1－x）Ge_x／Si异质结双极晶体管的电特性

双基极Ｓｉ／Ｓｉ＿（１－ｘ）Ｇｅ＿ｘ／Ｓｉ异质结双极晶体管的电特性＝Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｄｏｕｂｌｅ－ｂａｓｅＳｉ／Ｓｉ＿（１－ｘ）Ｇｅ＿ｘ／Ｓｉｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎｂｉｐｏｌａｒｔｒａｎｓｉｓ－ｔｏｒｓ［刊...     

生长在Si（001）衬底上的GexSi1—x合金的电子能带结构

采用紧束缚方法对生长在ＳＩ（００１）衬底上的ＧｅｘＳｉ１－ｘ合金形变层的电子能带结构进行了计算，并与ＧｅｘＳｉ１－ｘ合金的能带结构进行了比较。计算结果表明，对大部分合金组分ｘ，形变层的导带底片在△轴上；当ｘ≥０。９后，导带底处在Ｌ点。形变层直接能隙Ｅｇ及间接能隙Ｅｇ和Ｅｇ都比同组分ｘ的合金小，其下降量随组分ｘ的增大而增大。形变层的价带顶自旋－轨道分裂值△ｓｏ也比相同组分的合金大，其增大值也随合金组