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Physical mechanism of secondary-electron emission in Si wafers

Chinese Physics B 2024年第4期33卷 677-681页

作者：赵亚楠孟祥兆彭淑婷苗光辉高玉强彭斌崔万照胡忠强 State Key Laboratory for Manufacturing Systems Engineering Electronic Materials Research LaboratoryKey Laboratory of the Ministry of EducationEngineering Research Center of Spin Quantum Sensor ChipsUniversities of Shaanxi ProvinceSchool of Electronic Science and EngineeringXi'an Jiaotong UniversityXi'an 710049China College of Aeronautics Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing 210016China National Key Laboratory of Science and Technology on Space Microwave China Academy of Space TechnologyXi'an 710100China Department of Physics School of Physics and Electronic InformationAnhui Normal UniversityWuhu 241000China

CMOS-compatible RF/microwave devices,such as filters and amplifiers,have been widely used in wireless communication ***,secondary-electron emission phenomena often occur in RF/microwave devices based on silicon(Si)wafers,especially in the high-frequency *** this paper,we have studied the major factors that influence the secondary-electron yield(SEY)in commercial Si wafers with different doping *** show that the SEY is suppressed as the doping concentration increases,corresponding to a relatively short effective escape depthλ.Meanwhile,the reduced narrow band gap is beneficial in suppressing the SEY,in which the absence of a shallow energy band below the conduction band will easily capture electrons,as revealed by first-principles ***,the new physical mechanism combined with the effective escape depth and band gap can provide useful guidance for the design of integrated RF/microwave devices based on Si wafers.

关键词： secondary-electron yield doping concentration escape depth Si wafer

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