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应变Si/(001)Si_(1-x)Ge_x本征载流子浓度模型

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物理学报 2010年第3期59卷 2064-2067页

作者：宋建军张鹤鸣胡辉勇戴显英宣荣喜西安电子科技大学微电子学院宽禁带半导体材料与器件重点实验室西安710071

利用应变SiCMOS技术提高载流子迁移率是当前研究发展的重点,本征载流子浓度是应变Si材料的重要物理参数,也是决定应变Si器件电学特性的重要参量.本文基于K.P理论框架,从分析应变Si/(001)Si1-xGex材料能带结构出发,详细推导建立了300K时... 详细信息

利用应变SiCMOS技术提高载流子迁移率是当前研究发展的重点,本征载流子浓度是应变Si材料的重要物理参数,也是决定应变Si器件电学特性的重要参量.本文基于K.P理论框架,从分析应变Si/(001)Si1-xGex材料能带结构出发,详细推导建立了300K时与Ge组分(x)相关的本征载流子浓度模型.该数据量化模型可为Si基应变器件物理的理解及器件的研究设计提供有价值的参考.

关键词：应变Si 有效态密度本征载流子浓度

应变Si_（1－x）Ge_x层本征载流子浓度和有效态密度的解析计算

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固体电子学研究与进展 1996年第4期16卷 314-318页

作者：张万荣曾峥罗晋生西安交通大学电子工程系微电子学研究所

计算了应变Ｓｉ１－ｘＧｅｘ层的本征载流子浓度及导带和价带有效态密度。用解析方法研究了它们与Ｇｅ组分ｘ和温度Ｔ的依赖关系。发现随Ｇｅ组分ｘ的增加，导带和价带有效态密度随之快速减小，而本征载流于浓度却随之而近乎指数式地增... 详细信息

计算了应变Ｓｉ１－ｘＧｅｘ层的本征载流子浓度及导带和价带有效态密度。用解析方法研究了它们与Ｇｅ组分ｘ和温度Ｔ的依赖关系。发现随Ｇｅ组分ｘ的增加，导带和价带有效态密度随之快速减小，而本征载流于浓度却随之而近乎指数式地增加。而且，温度Ｔ越低，导带和价带有效态密度随Ｇｅ组分ｘ的增加而减小得越快，而本征载流于浓度上升得越快。同时还发现，具有大Ｇｅ组分ｘ的应变Ｓｉ１－ｘＧｅｘ层，其用Ｓｉ相应参数归一化的导带和价带有效态密度及它们的积对温度Ｔ的依赖关系弱，而具有小Ｇｅ组分ｘ的应变Ｓｉ１－ｘＧｅｘ层，上述归一化参数对温度Ｔ的依赖关系强，这和目前仅有的文献［８］中，它们与温度依赖关系的定性研究结果相一致。

关键词：硅锗合金应变有效态密度本征载流子浓度

(111)Si基应变材料本征载流子浓度研究

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固体电子学研究与进展 2011年第4期31卷 359-361,382页

作者：周春宇刘超石松宁宋建军辽宁工程技术大学电子与信息工程学院辽宁葫芦岛125105 西安电子科技大学微电子学院西安710071

在分析(111)Si基应变材料[应变Si/(111)Si1-xGex、应变Si1-xGex/(111)Si]能带结构的基础上,获得了其态密度有效质量与应力及温度的理论关系,并在此基础上,进一步建立了300 K时(111)Si基应变材料与应力相关的本征载流子浓度模型。结果表... 详细信息

在分析(111)Si基应变材料[应变Si/(111)Si1-xGex、应变Si1-xGex/(111)Si]能带结构的基础上,获得了其态密度有效质量与应力及温度的理论关系,并在此基础上,进一步建立了300 K时(111)Si基应变材料与应力相关的本征载流子浓度模型。结果表明:应变Si/(111)Si1-xGex材料本征载流子浓度随着应力的增加略有增大,而应变Si1-xGex/(111)Si材料本征载流子浓度几乎不随应力改变。

关键词：应变硅应变Si1-xGex 本征载流子浓度

[110]／(001)单轴应变Si本征载流子浓度模型

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物理学报 2011年第7期60卷 567-572页

作者：王冠宇马建立张鹤鸣王晓艳王斌西安电子科技大学微电子学院宽禁带半导体材料与器件重点实验室西安710071

本文首先讨论了在沿[110]方向的单轴应力对体Si材料能带结构参数的影响,在此基础上计算出单轴应变Si中平衡载流子浓度,给出了物理意义明确的导带、价带有效态密度的表达式.最后,结合有效态密度和禁带宽度的表达式,建立了[110]/(001)单... 详细信息

本文首先讨论了在沿[110]方向的单轴应力对体Si材料能带结构参数的影响,在此基础上计算出单轴应变Si中平衡载流子浓度,给出了物理意义明确的导带、价带有效态密度的表达式.最后,结合有效态密度和禁带宽度的表达式,建立了[110]/(001)单轴应变Si本征载流子浓度模型.本文的研究方法亦适用于建立(001)面任意应力方向上的应变Si本征载流子浓度模型,并为相关单轴应变Si器件的设计、建模以及仿真提供了一定的理论参考.

关键词： /(001)单轴应变si 有效态密度本征载流子浓度

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应变SiGe层中本征载流子浓度的计算

固体电子学研究与进展 2007年第4期27卷 449-451,467页

作者：赵传阵唐吉玉文于华吴靓臻孔蕴婷华南师范大学物理与电信工程学院广州510006

采用解析的方法研究了应变Si_(1-x)Ge_x层中本征载流子浓度n_i与Ge组分x、温度T、掺杂浓度N的定量依赖关系;拟合了价带有效态密度公式和重掺杂禁带变窄公式。发现在一定掺杂浓度下,本征载流子浓度随Ge组分的增加而变大,并且本征载流子... 详细信息

采用解析的方法研究了应变Si_(1-x)Ge_x层中本征载流子浓度n_i与Ge组分x、温度T、掺杂浓度N的定量依赖关系;拟合了价带有效态密度公式和重掺杂禁带变窄公式。发现在一定掺杂浓度下,本征载流子浓度随Ge组分的增加而变大,并且本征载流子浓度增加的速度越来越快。在一定Ge组分下,本征载流子浓度随掺杂浓度的增加而变大。随着掺杂浓度的增加,本征载流子浓度的增长速度变得越来越缓慢。

关键词：锗硅合金应变有效态密度本征载流子浓度掺杂浓度

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Si1-xGex材料参数计算

Si1-xGex材料参数计算

作者：赵传阵华南师范大学

学位级别：硕士

本文在前人研究的基础上，利用解析方法研究了应变SiGe层中本征载流子浓度、少数载流子浓度、p型杂质电离度与Ge组分x、温度T以及掺杂浓度N的关系。计算了在基区掺杂为高斯分布、Ge组分分布为三角形分布和矩形三角形分布时基区内建电场... 详细信息

本文在前人研究的基础上，利用解析方法研究了应变SiGe层中本征载流子浓度、少数载流子浓度、p型杂质电离度与Ge组分x、温度T以及掺杂浓度N的关系。计算了在基区掺杂为高斯分布、Ge组分分布为三角形分布和矩形三角形分布时基区内建电场的变化情况。拟合了价带有效态密度公式、重掺杂禁带变窄公式，对由非简并情形向简并情形过渡的杂质电离出来的空穴浓度公式进行了修正。并在计算内建电场时综合考虑了(1)在基区掺杂分布优化设计(从发射结到集电结逐渐降低)的基础上考虑了掺杂对内建电场的影响。(2)考虑了由Ge组分引起的禁带宽度变窄量和重掺杂引起禁带变窄量对内建电场的影响。(3)考虑了价带有效态和导带有效态密度为非常数时对内建电场的影响。特别是首次导带有效态密度的影响。并将得到的结果与实验数据以及他人的研究成果比较对照，发现两者符合的很好：

关键词：锗硅合金应变本征载流子浓度少数载流子浓度低温特性内建电场