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单轴、双轴应变Si拉曼谱应力模型

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

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
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  • 本文依据拉曼光谱原理, 基于Secular方程及拉曼选择定则分别获得了单轴、 双轴(001), (101), (111)应变Si材料应变张量与拉曼谱线移动的定量关系, 并在此基础上, 基于广义胡克定律最终建立了单轴、双轴(001), (101), (111)应变Si材料拉曼谱峰与应力的理论关系模型. 该模型建立过程详细、系统, 所得结果全面、量化, 可为应变Si材料应力的测试分析提供重要理论参考.
    • 基金项目: 国家部委资助项目(批准号: 51308040203, 6139801), 中央高校基本科研业务费(批准号: 72105499, 72104089)和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]

    Song J J, Zhang H M, Hu H Y, Dai X Y, Xuan R X 2010 Acta Phys. Sin. 59 2064 (in Chinese) [宋建军, 张鹤鸣, 胡辉勇, 戴显英, 宣荣喜 2010 物理学报 59 2064]

    [2]

    Song J J, Zhang H M, Hu H Y, Dai X Y, Xuan R X 2010 Science in China 53 454

    [3]

    Zhang J H, Gu F, Liu Q Q, Gu B, Li M 2010 Acta Phys. Sin. 59 4226 (in Chinese) [张加宏, 顾芳, 刘清惓, 顾斌, 李敏 2010 物理学报 59 4226]

    [4]

    Gao H, Ikeda K, Hata S, Nakashima H, Wang D, Nakashima H 2011 Acta Materialia 59 2882

    [5]

    Song J J, Zhang H M, Hu H Y, Fu Q 2009 Science in China 52 546

    [6]

    Haugerud B M, Nayeem M B, Krithivasan R, Lu Y, Zhu C D, Cressler J D, Belford R E, Joseph A J 2005 Solid-State Electronics 49 986

    [7]

    Olsen S H, Dobrosz P, Agaiby M B, Tsang Y L, Alatise O, Bull S J, O’Neill A G, Moselund K E, Ionescu A M, Majhi P, Buca D, Mantl S, Coulson H 2008 Materials Science in Semiconductor Processing 11(5-6) 271

    [8]

    Mermoux M, Crisci A, Baillet F, Destefanis V, Rouchon D, Papon A M, Hartmann J M 2010 J. Appl. Phys. 107 013512

    [9]

    Qian J 2003 MS Thesis (Beijing: The Chinese Academy of Sciences) (in Chinese) [钱劲 2003 硕士论文(北京: 中国科学院研究生院)]

    [10]

    Narayanan S, Kalidindi S R, Schadler L S 1997 J. Appl. Phys. 82 2595

    [11]

    Qiu Y, Lei Z K, Kang Y L, Hu M, Xu H, Niu H P 2004 Journal of Mechanical Strength 26 389

    [12]

    Anastassakis E, Pinczuk A, Burstein E 1970 Solid State Communications 8 133

    [13]

    Anastassakis E, Cantarere A, Cardona M 1990 Phys. Rev. B 41 7529

    [14]

    Brantley W A 1973 J. Appl. Phys. 44 534

    [15]

    Loudon R 1964 Adv. Phys. 13 423

    [16]

    Song J J, Mao Y F, Shan H S, Yang C D, Li Y M, Zhang H M, Hu H Y 2010 IEEE International Asia Conference on Optical Instrument and Measurement Shenzhen 120—122

    [17]

    Wolf I D 1996 Semicond. Sci. Technol. 11 139

  • [1]

    Song J J, Zhang H M, Hu H Y, Dai X Y, Xuan R X 2010 Acta Phys. Sin. 59 2064 (in Chinese) [宋建军, 张鹤鸣, 胡辉勇, 戴显英, 宣荣喜 2010 物理学报 59 2064]

    [2]

    Song J J, Zhang H M, Hu H Y, Dai X Y, Xuan R X 2010 Science in China 53 454

    [3]

    Zhang J H, Gu F, Liu Q Q, Gu B, Li M 2010 Acta Phys. Sin. 59 4226 (in Chinese) [张加宏, 顾芳, 刘清惓, 顾斌, 李敏 2010 物理学报 59 4226]

    [4]

    Gao H, Ikeda K, Hata S, Nakashima H, Wang D, Nakashima H 2011 Acta Materialia 59 2882

    [5]

    Song J J, Zhang H M, Hu H Y, Fu Q 2009 Science in China 52 546

    [6]

    Haugerud B M, Nayeem M B, Krithivasan R, Lu Y, Zhu C D, Cressler J D, Belford R E, Joseph A J 2005 Solid-State Electronics 49 986

    [7]

    Olsen S H, Dobrosz P, Agaiby M B, Tsang Y L, Alatise O, Bull S J, O’Neill A G, Moselund K E, Ionescu A M, Majhi P, Buca D, Mantl S, Coulson H 2008 Materials Science in Semiconductor Processing 11(5-6) 271

    [8]

    Mermoux M, Crisci A, Baillet F, Destefanis V, Rouchon D, Papon A M, Hartmann J M 2010 J. Appl. Phys. 107 013512

    [9]

    Qian J 2003 MS Thesis (Beijing: The Chinese Academy of Sciences) (in Chinese) [钱劲 2003 硕士论文(北京: 中国科学院研究生院)]

    [10]

    Narayanan S, Kalidindi S R, Schadler L S 1997 J. Appl. Phys. 82 2595

    [11]

    Qiu Y, Lei Z K, Kang Y L, Hu M, Xu H, Niu H P 2004 Journal of Mechanical Strength 26 389

    [12]

    Anastassakis E, Pinczuk A, Burstein E 1970 Solid State Communications 8 133

    [13]

    Anastassakis E, Cantarere A, Cardona M 1990 Phys. Rev. B 41 7529

    [14]

    Brantley W A 1973 J. Appl. Phys. 44 534

    [15]

    Loudon R 1964 Adv. Phys. 13 423

    [16]

    Song J J, Mao Y F, Shan H S, Yang C D, Li Y M, Zhang H M, Hu H Y 2010 IEEE International Asia Conference on Optical Instrument and Measurement Shenzhen 120—122

    [17]

    Wolf I D 1996 Semicond. Sci. Technol. 11 139

  • [1] 孙云, 王圣来, 顾庆天, 许心光, 丁建旭, 刘文洁, 刘光霞, 朱胜军. 利用高分辨X射线衍射研究磷酸二氢钾晶体晶格应变应力. 物理学报, 2012, 61(21): 210203. doi: 10.7498/aps.61.210203
    [2] 张金帅, 黄秋实, 蒋励, 齐润泽, 杨洋, 王风丽, 张众, 王占山. 低温退火的X射线W/Si多层膜应力和结构性能. 物理学报, 2016, 65(8): 086101. doi: 10.7498/aps.65.086101
    [3] 秦 琦, 于乃森, 郭丽伟, 汪 洋, 朱学亮, 陈 弘, 周均铭. 使用SiNx原位淀积方法生长的GaN外延膜中的应力研究. 物理学报, 2005, 54(11): 5450-5454. doi: 10.7498/aps.54.5450
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    [5] 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
    [6] 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
    [7] 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
    [8] 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. 物理学报, 2011, 60(4): 047106. doi: 10.7498/aps.60.047106
    [9] 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
    [10] 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
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-05-13
  • 修回日期:  2011-06-15
  • 刊出日期:  2012-04-15

单轴、双轴应变Si拉曼谱应力模型

  • 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: 

    国家部委资助项目(批准号: 51308040203, 6139801), 中央高校基本科研业务费(批准号: 72105499, 72104089)和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: 本文依据拉曼光谱原理, 基于Secular方程及拉曼选择定则分别获得了单轴、 双轴(001), (101), (111)应变Si材料应变张量与拉曼谱线移动的定量关系, 并在此基础上, 基于广义胡克定律最终建立了单轴、双轴(001), (101), (111)应变Si材料拉曼谱峰与应力的理论关系模型. 该模型建立过程详细、系统, 所得结果全面、量化, 可为应变Si材料应力的测试分析提供重要理论参考.

English Abstract

参考文献 (17)

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