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不同晶系应变Si状态密度研究

宋建军 张鹤鸣 戴显英 宣荣喜 胡辉勇 王冠宇

不同晶系应变Si状态密度研究

宋建军, 张鹤鸣, 戴显英, 宣荣喜, 胡辉勇, 王冠宇
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  • 应变Si技术是当前微电子领域研究发展重点,态密度是其材料的重要物理参量.本文基于应力相关KP理论,建立了(001),(101)和(111)晶面施加双轴应力形成的四方、单斜及三角晶系应变Si导带、价带态密度模型.结果表明,除单斜和三角晶系导带底态密度外,应力对其余各态密度均有显著影响.本文所得模型数据量化,可为应变Si材料物理的理解及其他物理参数模型的建立奠定重要理论基础.
    • 基金项目: 国家部委项目(批准号:51308040203,9140A08060407DZ0103,6139801),高校基本科研业务费项目(批准号:72105499, 72104289)资助的课题.
    [1]

    Phama A T, Jungemann C, Meinerzhagen B 2008 Solid-State Electronics 52 1437

    [2]

    Jiang T, Zhang H M, Wang W, Hu H Y, Dai X Y 2006 Chin. Phys. 15 1339

    [3]

    Chang S T, Liao S H, Lin C Y 2008 Thin Solid Films 517 356

    [4]

    Smith R A 1978 Semiconductors (London: Cambridge University Press) p116

    [5]

    Liu E K, Zhu B Sh, Luo J Sh 1994 Semiconductor Physics (Beijing: Defense Industry Press) p52 (in Chinese) [刘恩科、朱秉升、罗晋生 1994 半导体物理学(北京:国防工业出版社) 第367页] 〖6] Song J J, Zhang H M, Hu H Y, Dai X Y, Xuan R X 2007 Chin. Phys. 16 3827

    [6]

    Song J J, Zhang H M, Dai X Y, Hu H Y, Xuan R X 2008 Journal of Semiconductors 29 1670 (in Chinese) [宋建军、张鹤鸣、戴显英、胡辉勇、宣荣喜 2008 半导体学报 29 1670]

    [7]

    Song J J, Zhang H M, Dai X Y, Hu H Y, Xuan R X 2010 Journal of Semiconductors 31 1670 (in Chinese) [宋建军、张鹤鸣、戴显英、胡辉勇、宣荣喜 2010 半导体学报 31 1]

    [8]

    Song J J, Zhang H M, Dian X Y, Hu H Y, Xuan R X 2009 Research & Progress of SSE 29 14 (in Chinese) [宋建军、张鹤鸣、戴显英、胡辉勇、宣荣喜 2009 固体电子学研究与进展 29 14]

    [9]

    Song J J, Zhang H M, Dian X Y, Hu H Y, Xuan R X 2008 Acta Phys. Sin. 57 5918 (in Chinese) [宋建军、张鹤鸣、戴显英、胡辉勇、宣荣喜 2008 物理学报 57 5918]

    [10]

    Song J J,Zhang H M,Hu H Y,Fu Q 2009 Science In China(G) 52 546

    [11]

    Song J J, Zhang H M, Xuan R X, Hu H Y, Dian X Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 4958 (in Chinese) [宋建军、张鹤鸣、宣荣喜、胡辉勇、戴显英 2009 物理学报 58 4958]

    [12]

    Song J J, Zhang H M, Hu H Y, Xuan R X, Dian X Y 2009 IEEE International Conference on Electron Devices and Solid-State Circuit Xian

    [13]

    Shi M, Wu G J 2008 Physics of Semiconductor Devices (Xian: Xian Jiaotong University Press) (in Chinese) p389 [施 敏、伍国珏 2008 半导体器件物理(西安:西安交通大学出版社)第389页]

  • [1]

    Phama A T, Jungemann C, Meinerzhagen B 2008 Solid-State Electronics 52 1437

    [2]

    Jiang T, Zhang H M, Wang W, Hu H Y, Dai X Y 2006 Chin. Phys. 15 1339

    [3]

    Chang S T, Liao S H, Lin C Y 2008 Thin Solid Films 517 356

    [4]

    Smith R A 1978 Semiconductors (London: Cambridge University Press) p116

    [5]

    Liu E K, Zhu B Sh, Luo J Sh 1994 Semiconductor Physics (Beijing: Defense Industry Press) p52 (in Chinese) [刘恩科、朱秉升、罗晋生 1994 半导体物理学(北京:国防工业出版社) 第367页] 〖6] Song J J, Zhang H M, Hu H Y, Dai X Y, Xuan R X 2007 Chin. Phys. 16 3827

    [6]

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    [7]

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    [8]

    Song J J, Zhang H M, Dian X Y, Hu H Y, Xuan R X 2009 Research & Progress of SSE 29 14 (in Chinese) [宋建军、张鹤鸣、戴显英、胡辉勇、宣荣喜 2009 固体电子学研究与进展 29 14]

    [9]

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    [10]

    Song J J,Zhang H M,Hu H Y,Fu Q 2009 Science In China(G) 52 546

    [11]

    Song J J, Zhang H M, Xuan R X, Hu H Y, Dian X Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 4958 (in Chinese) [宋建军、张鹤鸣、宣荣喜、胡辉勇、戴显英 2009 物理学报 58 4958]

    [12]

    Song J J, Zhang H M, Hu H Y, Xuan R X, Dian X Y 2009 IEEE International Conference on Electron Devices and Solid-State Circuit Xian

    [13]

    Shi M, Wu G J 2008 Physics of Semiconductor Devices (Xian: Xian Jiaotong University Press) (in Chinese) p389 [施 敏、伍国珏 2008 半导体器件物理(西安:西安交通大学出版社)第389页]

  • [1] 王冠宇, 宋建军, 张鹤鸣, 胡辉勇, 马建立, 王晓艳. 单轴应变Si导带色散关系解析模型. 物理学报, 2012, 61(9): 097103. doi: 10.7498/aps.61.097103
    [2] 李劲, 刘红侠, 李斌, 曹磊, 袁博. 高k栅介质应变Si SOI MOSFET的阈值电压解析模型. 物理学报, 2010, 59(11): 8131-8136. doi: 10.7498/aps.59.8131
    [3] 辛艳辉, 刘红侠, 范小娇, 卓青青. 非对称Halo异质栅应变Si SOI MOSFET的二维解析模型. 物理学报, 2013, 62(15): 158502. doi: 10.7498/aps.62.158502
    [4] 宋建军, 张鹤鸣, 戴显英, 胡辉勇, 宣荣喜. 应变Si价带色散关系模型. 物理学报, 2008, 57(11): 7228-7232. doi: 10.7498/aps.57.7228
    [5] 胡辉勇, 雷帅, 张鹤鸣, 宋建军, 宣荣喜, 舒斌, 王斌. Poly-Si1-xGex栅应变SiN型金属-氧化物-半导体场效应管栅耗尽模型研究. 物理学报, 2012, 61(10): 107301. doi: 10.7498/aps.61.107301
    [6] 辛艳辉, 刘红侠, 范小娇, 卓青青. 单Halo全耗尽应变Si 绝缘硅金属氧化物半导体场效应管的阈值电压解析模型. 物理学报, 2013, 62(10): 108501. doi: 10.7498/aps.62.108501
    [7] 辛艳辉, 刘红侠, 王树龙, 范小娇. 堆叠栅介质对称双栅单Halo应变Si金属氧化物半导体场效应管二维模型. 物理学报, 2014, 63(24): 248502. doi: 10.7498/aps.63.248502
    [8] 赵丽霞, 张鹤鸣, 胡辉勇, 戴显英, 宣荣喜. 应变Si电子电导有效质量模型. 物理学报, 2010, 59(9): 6545-6548. doi: 10.7498/aps.59.6545
    [9] 宋建军, 张鹤鸣, 胡辉勇, 王晓艳, 王冠宇. 四方晶系应变Si空穴散射机制. 物理学报, 2012, 61(5): 057304. doi: 10.7498/aps.61.057304
    [10] 宋建军, 张鹤鸣, 宣荣喜, 胡辉勇, 戴显英. 应变Si/(001)Si1-xGex空穴有效质量各向异性. 物理学报, 2009, 58(7): 4958-4961. doi: 10.7498/aps.58.4958
    [11] 宋建军, 张鹤鸣, 胡辉勇, 戴显英, 宣荣喜. 应变Si/(001)S1-xGex本征载流子浓度模型. 物理学报, 2010, 59(3): 2064-2067. doi: 10.7498/aps.59.2064
    [12] 王程, 王冠宇, 张鹤鸣, 宋建军, 杨晨东, 毛逸飞, 李永茂, 胡辉勇, 宣荣喜. 单轴、双轴应变Si拉曼谱应力模型. 物理学报, 2012, 61(4): 047203. doi: 10.7498/aps.61.047203
    [13] 胡玉平, 平凯斌, 闫志杰, 杨雯, 宫长伟. Finemet合金析出相-Fe(Si)结构与磁性的第一性原理计算. 物理学报, 2011, 60(10): 107504. doi: 10.7498/aps.60.107504
    [14] 段永华, 孙勇. (α, β , γ)-Nb5Si3电子结构和光学性质研究. 物理学报, 2012, 61(21): 217101. doi: 10.7498/aps.61.217101
    [15] 付正鸿, 李婷, 单美乐, 郭糠, 苟国庆. H对Mg2Si力学性能影响的第一性原理研究. 物理学报, 2019, 68(17): 177102. doi: 10.7498/aps.68.20190368
    [16] 余本海, 刘墨林, 陈东. 第一性原理研究Mg2 Si同质异相体的结构、电子结构和弹性性质. 物理学报, 2011, 60(8): 087105. doi: 10.7498/aps.60.087105
    [17] 李曙光, 许兴胜, 王义全, 程丙英, 张道中, 刘晓东. 用不同密度分布的发光分子探测光子晶体的全态密度. 物理学报, 2004, 53(1): 132-136. doi: 10.7498/aps.53.132
    [18] 刘建军. 掺Ga对ZnO电子态密度和光学性质的影响. 物理学报, 2010, 59(9): 6466-6472. doi: 10.7498/aps.59.6466
    [19] 邓伟胤, 朱瑞, 邓文基. 有限尺寸石墨烯的电子态. 物理学报, 2013, 62(8): 087301. doi: 10.7498/aps.62.087301
    [20] 韩亦文, 洪 云. Schwarzschild-de-Sitter黑洞宇宙视界量子态的熵. 物理学报, 2004, 53(10): 3270-3273. doi: 10.7498/aps.53.3270
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-03-18
  • 修回日期:  2010-08-06
  • 刊出日期:  2011-02-05

不同晶系应变Si状态密度研究

  • 1. 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
    基金项目: 

    国家部委项目(批准号:51308040203,9140A08060407DZ0103,6139801),高校基本科研业务费项目(批准号:72105499, 72104289)资助的课题.

摘要: 应变Si技术是当前微电子领域研究发展重点,态密度是其材料的重要物理参量.本文基于应力相关KP理论,建立了(001),(101)和(111)晶面施加双轴应力形成的四方、单斜及三角晶系应变Si导带、价带态密度模型.结果表明,除单斜和三角晶系导带底态密度外,应力对其余各态密度均有显著影响.本文所得模型数据量化,可为应变Si材料物理的理解及其他物理参数模型的建立奠定重要理论基础.

English Abstract

参考文献 (13)

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