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单轴应变Si导带色散关系解析模型

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

王冠宇, 宋建军, 张鹤鸣, 胡辉勇, 马建立, 王晓艳
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  • 本文基于kp 理论框架, 分析了单轴应力对导带能带结构的影响, 详细讨论了剪切应力作用下布里渊区边界X点处1和2 能带之间的耦合作用及其对导带能谷极小值的改变, 由此进一步给出了能谷极值点附近的色散关系. 最后通过不同能谷之间的坐标变换, 得到了任意单轴应力作用下每个能谷的色散关系. 本文的研究可以为单轴应变Si材料物理性质的理解以及对反型层能带结构、电学特性的相关研究提供一定的理论参考.
    • 基金项目: 国家部委项目(批准号: 51308040203, 6139801), 中央高校基本科研业务费(批准号: 72105499, 72104089), 陕西省自然科学基础研究计划项目(批准号: 2010JQ8008)资助的课题.
    [1]

    Zhang Z F, Zhang H M, Hu H Y, Xuan R X, Song J J 2009 Acta Phys. Sin. 58 4948 (in Chinese) [张志锋, 张鹤鸣, 胡辉勇, 宣荣喜, 宋建军 2009 物理学报 58 4948]

    [2]

    Thompson S E, Sun G Y, Choi Y S 2006 IEEE Trans.Electron Devices 53 1010

    [3]

    Song J J, Zhang H M, Hu H Y, Dai X Y, Xuan R X 2007 Chin. Phys. 16 3827

    [4]

    Ma J L, Zhang H M, Song J J, Wang G Y, Wang X Y 2011 Acta Phys.Sin. 60 017101 (in Chinese) [马建立, 张鹤鸣, 宋建军, 王冠宇, 王晓艳 2011 物理学报 60 017101]

    [5]

    Rahman M M 2008 International Conference on Solid-State and Integrated-Circuit Technology (ICSICT) p142

    [6]

    Viktor S, Siegfried S 2008 Solid-State Electronics 52 1861

    [7]

    Soline R, Nicolas C 2003 Journal of Applied Physics 94 5088

    [8]

    Dhar S, Ungersbök E, Kosina S, Grasser T, Selberherr S 2007 IEEE Trans.Nano. 6 97

    [9]

    Hensel J C, Hasegawa H, Nakayama M 1965 Physical Review 138 A225

    [10]

    Tan Y H, Li X J, Tian L L, Yu Z P 2008 IEEE Trans.Electron Devices 55 1386

  • [1]

    Zhang Z F, Zhang H M, Hu H Y, Xuan R X, Song J J 2009 Acta Phys. Sin. 58 4948 (in Chinese) [张志锋, 张鹤鸣, 胡辉勇, 宣荣喜, 宋建军 2009 物理学报 58 4948]

    [2]

    Thompson S E, Sun G Y, Choi Y S 2006 IEEE Trans.Electron Devices 53 1010

    [3]

    Song J J, Zhang H M, Hu H Y, Dai X Y, Xuan R X 2007 Chin. Phys. 16 3827

    [4]

    Ma J L, Zhang H M, Song J J, Wang G Y, Wang X Y 2011 Acta Phys.Sin. 60 017101 (in Chinese) [马建立, 张鹤鸣, 宋建军, 王冠宇, 王晓艳 2011 物理学报 60 017101]

    [5]

    Rahman M M 2008 International Conference on Solid-State and Integrated-Circuit Technology (ICSICT) p142

    [6]

    Viktor S, Siegfried S 2008 Solid-State Electronics 52 1861

    [7]

    Soline R, Nicolas C 2003 Journal of Applied Physics 94 5088

    [8]

    Dhar S, Ungersbök E, Kosina S, Grasser T, Selberherr S 2007 IEEE Trans.Nano. 6 97

    [9]

    Hensel J C, Hasegawa H, Nakayama M 1965 Physical Review 138 A225

    [10]

    Tan Y H, Li X J, Tian L L, Yu Z P 2008 IEEE Trans.Electron Devices 55 1386

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出版历程
  • 收稿日期:  2011-07-25
  • 修回日期:  2012-05-10
  • 刊出日期:  2012-05-05

单轴应变Si导带色散关系解析模型

  • 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, 6139801), 中央高校基本科研业务费(批准号: 72105499, 72104089), 陕西省自然科学基础研究计划项目(批准号: 2010JQ8008)资助的课题.

摘要: 本文基于kp 理论框架, 分析了单轴应力对导带能带结构的影响, 详细讨论了剪切应力作用下布里渊区边界X点处1和2 能带之间的耦合作用及其对导带能谷极小值的改变, 由此进一步给出了能谷极值点附近的色散关系. 最后通过不同能谷之间的坐标变换, 得到了任意单轴应力作用下每个能谷的色散关系. 本文的研究可以为单轴应变Si材料物理性质的理解以及对反型层能带结构、电学特性的相关研究提供一定的理论参考.

English Abstract

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