Si/Si_(1-x)Ge_x应变层异质结双极晶体管(HBT)交直流特性的仿真研究

本文报道了Ｓｉ／Ｓｉ１－ｘＧｅｘ应变层异质结双极晶体管（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文献报道的实验结果进行了比较，两者的结果符合良好     

GexSi1-x合金基区异质结晶体管模拟器——GSHBT

基于有限差分法开发了一个ＧｅｘＳｉ－ｘ合金基区异质结晶体管（ＧｅｘＳｉ－ｘＨＢＴ）模拟器ＧＳＨＢＴ。通过解释一组输入语句,ＧＳＨＢＴ可模拟任意掺杂分布和锗分布的ＧｅｘＳｉ－ｘＨＢＴ的直流特性、频率特性和器件的内部图像。文中描述了ＧＳＨＢＴ的特点和使用方法,阐述了进行器件特性分析的数值方法,并给出了应用实例。     

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     

Si／SiGe HBT高频特性的模拟与分析

给出了适用于分析复杂结构ＨＢＴ的电荷传输延迟时间及截止频率的电荷分配模型（ＣＰ）。模拟了Ｓｉ／ＳｉＧｅＨＢＴ的高频特性。模拟结果显示Ｓｉ／ＳｉＧｅＨＢＴ的频率特性较ＳｉＢＪＴ大为改善，而基区及集电结ＳＣＲ区的电荷输运时间将成为提高Ｓｉ／ＳｉＧｅＨＢＴ截止频率的主要制约因素。与实验报道的对比证实了本模型可作为优化器件设计的有效手段。     

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。     

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。     

应变Si1—xGex层材料和Si／Si1—xGex器件物理参数模型

Ｓｉ／Ｓｉ１－ｘＧｅｘ异质结系统已成功地应用于高速数字、高频微波和光电器件中。对这些器件进行理解和分析时，往往受到应变Ｓｉ１－ｘＧｅｘ材料参数缺乏的制约。本文建立和给出了常温和低温下重要应变Ｓｉ１－ｘＧｅｘ层材料和Ｓｉ／Ｓｉ１－ｘＧｅｘ器件物理参数模型，对Ｓｉ／Ｓｉ１－ｘＧｅｘ异质结器件的理解、研究和设计有重要的实际意义。     

电子束蒸发二氧化硅薄膜在Si／Si1—XGexHBT中的应用研究

本文介绍了电子束蒸发二氧化硅薄膜的工艺方法，影响蒸发二氧化硅薄膜质量的因素，以及用于Ｓｉ／Ｓｉ１－ｘＧｅｘＨＢＴ的结果。     

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。     

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％     

应变p型Si1-xGex层中载流子冻析

本文用解析的方法研究了应变Ｐ型Ｓｉ１－ｘＧｅｘ层中载流子冻析现象，研究发现，用Ｓｉ归一化的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ价带有效态密度、随ｘ的增加而减小，而且温度Ｔ越低，随Ｇｅ组份ｘ的增加而减少的速度越快，与Ｓｉ相比，常温下Ｇｅ组份ｘ几乎对电离 杂质浓度没有什么影响，而在低温下，随Ｇｅ组份ｘ的增加，电离杂质浓度随之增加，载流子冻析减弱，这对低温工作的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ器件有利。     

SiGe/Si异质结双极晶体管研究

介绍了一咱ＳｉＧｅ／Ｓｉ分子束外延异质结双极晶体管（ＨＢＴ）的研制。该器件采用３μｍ工艺制作,测量得其电流放大系数β为５０,截止效率ｆｒ为５．１ＧＨｚ,表明器件的直流特性和交流特性良好。器件的音片成品率在９０％以上。     

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     

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。     

SiC异质结双极晶体管的高频性能

用一种简练的异质结双极晶体管（ＨＢＴ）模型来模拟ＳｉＣ基双极晶体管的高频和大功率特性。研究了一种外壳温度在２７℃（３００Ｋ）到６００℃（８７３Ｋ）下的６Ｈ－ＳｉＣ／３Ｃ－ＳｉＣＨＢＴ。将其高频大功率特性与ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓＨＢＴ作了比较。不出所料，欧姆接触电阻限制了ＳｉＣＨＢＴ的高频性能。现在看来，在ＳｉＣ上只能可靠地产生１×１０￣（－４）Ω－ｃｍ￣２的接触电阻。所以ｆ＿Ｔ和ｆ＿（ｍａｘ）的最高实际值仅分别为４．４ＧＨｚ和３．２ＧＨｚ。但假定发射极、基极和集电极的接触电阻低到１×１０￣（－６）Ω时，则６Ｈ／３ＣＳｉＣＨＢＴ的ｆ＿Ｔ和ｆ＿（ｍａｘ）分别可达到３１．１ＧＨｚ和１２．７６Ｈｚ。     

Si0.5Ge0.5合金的热氧化物的研究

利用卢瑟福背散射（ＲＢＳ）、Ｘ光电子谱和俄歇电子能谱分析，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被排斥并积在ＳｉＯｘ／Ｓｉ０．５Ｇｅ０．５界面附近。     

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．     

Si／SiGe／Si HBT的优化设计

给出了常温和低温Ｓｉ／ＳｉＧｅ／ＳｉＨＢＴ的设计原则，并进行了讨论。指出了低温和室温ＨＢＴ设计上的差异。这些原则可用于设计特定要求的Ｓｉ／ＳｉＧｅ／ＳｉＨＢＴ。     

Ge_xSi_(1-x)/Si应变超晶格PIN探测器的研制

本文对ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ应变超晶格ＰＩＮ探测器进行了分析和设计（其中ｘ＝０．６），并制作出了相应的器件．对典型器件的测试结果表明，在１．３μｍ光照下，反偏电压为－５Ｖ时，光响应电流为２．６μＡ，暗电流为４００ｎＡ，探测灵敏度为０．１５３μＡ／μＷ．最大总量子效率为１４．２％．