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压应变Ge/(001)Si1-xGex空穴散射与迁移率模型

白敏 宣荣喜 宋建军 张鹤鸣 胡辉勇 舒斌

压应变Ge/(001)Si1-xGex空穴散射与迁移率模型

白敏, 宣荣喜, 宋建军, 张鹤鸣, 胡辉勇, 舒斌
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  • 应变Ge材料因其载流子迁移率高, 且与硅工艺兼容等优点, 已成为硅基CMOS研究发展的重点和热点. 本文基于压应变Ge/(001)Si1-xGex价带结构模型, 研究了压应变Ge/(001)Si1-xGex空穴各散射概率、空穴迁移率与Ge组分(x)的关系, 包括空穴离化杂质散射概率、声学声子散射、非极性光学声子散射、总散射概率以及空穴各向同性、各向异性迁移率, 获得了有实用价值的相关结论. 本文量化模型可为应力致Ge改性半导体物理的理解及相关器件的研究设计提供有重要的理论参考.
    • 基金项目: 教育部博士点基金(批准号: JY0300122503)和陕西省自然科学基础研究计(批准号: 2014JQ8329)资助的课题.
    [1]

    Hassan A H A, Morris R J H, Mironov O A, Beanland R, Walker D, Huband S, Dobbie A, Myronov M, Leadley D R 2014 Appl. Phys. Lett. 104 132108

    [2]

    Takaqi S, Takenaka M 2013 ECST 54 39

    [3]

    Dian X Y, Yang Ch, Song J J, Zhang H M, Hao Y, Zheng R C 2012 Acta Phys. Sin. 61 237102 (in Chinese) [戴显英, 杨程, 宋建军, 张鹤鸣, 郝跃, 郑若川 2012 物理学报 61 237102]

    [4]

    Lucovsky G, Kim J W, Nordlund D 2013 Microelectron Eng. 109 370

    [5]

    Takenaka M, Zhang R, Takaqi S 2013 IEEE Int. Reliab. Phys. Symp. Proc. Monterey, CA, United States, April 14-18, 2013 p4C.11-4C.18

    [6]

    Dian X Y, Yang Ch, Song J J, Zhang H M, Hao Y, Zheng R C 2012 Acta Phys. Sin. 61 137104 (in Chinese) [戴显英, 杨程, 宋建军, 张鹤鸣, 郝跃, 郑若川 2012 物理学报 61 137104]

    [7]

    Song J J, Zhang H M, Hu H Y, Wang X Y, Wang G Y 2012 Acta Phys. Sin. 61 057304 (in Chinese) [宋建军, 张鹤鸣, 胡辉勇, 王晓艳, 王冠宇 2012 物理学报 61 057304]

    [8]

    Song J J, Zhang H M, Hu H Y, Wang X Y, Wang G Y 2012 Sci China Phys Mech. 55 1399

    [9]

    Takaqi S, Zhang R, Takenaka M. 2013 Microelectron Eng. 109 389

    [10]

    Ji F, Xu J P, Lai P T, Li C X, Liu J G 2011 IEEE Electr Device L 32 122

    [11]

    Takaqi S, Zhang R, Iwasaki T, Taoka N, Takenaka M 2011 ECST 41 3

    [12]

    Zhang R, Iwasaki T, Taoka N, Takenaka M, Takaqi S 2013 Microelectron Eng. 88 1533

    [13]

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

    [14]

    Song J J, Zhang H M, Dian X Y, Hu H Y, Xuan R X 2008 Acta Phys. Sin. 57 7228 (in Chinese) [宋建军, 张鹤鸣, 戴显英, 胡辉勇, 宣荣喜 2008 物理学报 57 7228]

    [15]

    Song J J, Yang Ch, Zhang H M, Hu H Y, Zhou Ch Y, Wang B 2012 Sci China Phys Mech. 55 2033

    [16]

    Ye L X 1997 Monte Carlo simulation of the small-scale semiconductor devices (Beijing: Science Press) p280 (in Chinese) [叶修良1997小尺寸半导体器件的蒙特卡罗模拟(北京: 科学出版社) 第280页]

    [17]

    Liu E K, Zhu B Sh, Luo J Sh 1994 Semiconductor Physics (Beijing: Defense Industry Press) p367 (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]

  • [1]

    Hassan A H A, Morris R J H, Mironov O A, Beanland R, Walker D, Huband S, Dobbie A, Myronov M, Leadley D R 2014 Appl. Phys. Lett. 104 132108

    [2]

    Takaqi S, Takenaka M 2013 ECST 54 39

    [3]

    Dian X Y, Yang Ch, Song J J, Zhang H M, Hao Y, Zheng R C 2012 Acta Phys. Sin. 61 237102 (in Chinese) [戴显英, 杨程, 宋建军, 张鹤鸣, 郝跃, 郑若川 2012 物理学报 61 237102]

    [4]

    Lucovsky G, Kim J W, Nordlund D 2013 Microelectron Eng. 109 370

    [5]

    Takenaka M, Zhang R, Takaqi S 2013 IEEE Int. Reliab. Phys. Symp. Proc. Monterey, CA, United States, April 14-18, 2013 p4C.11-4C.18

    [6]

    Dian X Y, Yang Ch, Song J J, Zhang H M, Hao Y, Zheng R C 2012 Acta Phys. Sin. 61 137104 (in Chinese) [戴显英, 杨程, 宋建军, 张鹤鸣, 郝跃, 郑若川 2012 物理学报 61 137104]

    [7]

    Song J J, Zhang H M, Hu H Y, Wang X Y, Wang G Y 2012 Acta Phys. Sin. 61 057304 (in Chinese) [宋建军, 张鹤鸣, 胡辉勇, 王晓艳, 王冠宇 2012 物理学报 61 057304]

    [8]

    Song J J, Zhang H M, Hu H Y, Wang X Y, Wang G Y 2012 Sci China Phys Mech. 55 1399

    [9]

    Takaqi S, Zhang R, Takenaka M. 2013 Microelectron Eng. 109 389

    [10]

    Ji F, Xu J P, Lai P T, Li C X, Liu J G 2011 IEEE Electr Device L 32 122

    [11]

    Takaqi S, Zhang R, Iwasaki T, Taoka N, Takenaka M 2011 ECST 41 3

    [12]

    Zhang R, Iwasaki T, Taoka N, Takenaka M, Takaqi S 2013 Microelectron Eng. 88 1533

    [13]

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

    [14]

    Song J J, Zhang H M, Dian X Y, Hu H Y, Xuan R X 2008 Acta Phys. Sin. 57 7228 (in Chinese) [宋建军, 张鹤鸣, 戴显英, 胡辉勇, 宣荣喜 2008 物理学报 57 7228]

    [15]

    Song J J, Yang Ch, Zhang H M, Hu H Y, Zhou Ch Y, Wang B 2012 Sci China Phys Mech. 55 2033

    [16]

    Ye L X 1997 Monte Carlo simulation of the small-scale semiconductor devices (Beijing: Science Press) p280 (in Chinese) [叶修良1997小尺寸半导体器件的蒙特卡罗模拟(北京: 科学出版社) 第280页]

    [17]

    Liu E K, Zhu B Sh, Luo J Sh 1994 Semiconductor Physics (Beijing: Defense Industry Press) p367 (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]

  • [1] 史文俊, 易迎彦, 黎敏. 锗在吸收边附近的压力-折射率系数. 物理学报, 2016, 65(16): 167801. doi: 10.7498/aps.65.167801
    [2] 底琳佳, 戴显英, 宋建军, 苗东铭, 赵天龙, 吴淑静, 郝跃. 基于锡组分和双轴张应力调控的临界带隙应变Ge1-xSnx能带特性与迁移率计算. 物理学报, 2018, 67(2): 027101. doi: 10.7498/aps.67.20171969
    [3] 邓春雨, 侯尚林, 雷景丽, 王道斌, 李晓晓. 单模光纤中用声波导布里渊散射同时测量温度和应变. 物理学报, 2016, 65(24): 240702. doi: 10.7498/aps.65.240702
    [4] 刘伟峰, 宋建军. 应变(001)p型金属氧化物半导体反型层空穴量子化与电导率有效质量. 物理学报, 2014, 63(23): 238501. doi: 10.7498/aps.63.238501
    [5] 宋建军, 包文涛, 张静, 唐昭焕, 谭开洲, 崔伟, 胡辉勇, 张鹤鸣. (100)Si基应变p型金属氧化物半导体[110]晶向电导率有效质量双椭球模型. 物理学报, 2016, 65(1): 018501. doi: 10.7498/aps.65.018501
    [6] 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
    [7] 代月花, 陈军宁, 柯导明, 孙家讹, 胡 媛. 纳米MOSFET迁移率解析模型. 物理学报, 2006, 55(11): 6090-6094. doi: 10.7498/aps.55.6090
    [8] G.Li, S.J.Chua, 李志锋, 陆 卫, 叶红娟, 袁先璋, 沈学础. GaN载流子浓度和迁移率的光谱研究. 物理学报, 2000, 49(8): 1614-1619. doi: 10.7498/aps.49.1614
    [9] 张金风, 王平亚, 薛军帅, 周勇波, 张进成, 郝跃. 高电子迁移率晶格匹配InAlN/GaN材料研究. 物理学报, 2011, 60(11): 117305. doi: 10.7498/aps.60.117305
    [10] 董海明. 低温下二硫化钼电子迁移率研究. 物理学报, 2013, 62(20): 206101. doi: 10.7498/aps.62.206101
    [11] 吕懿, 张鹤鸣, 胡辉勇, 杨晋勇, 殷树娟, 周春宇. 单轴应变SiNMOSFET源漏电流特性模型. 物理学报, 2015, 64(19): 197301. doi: 10.7498/aps.64.197301
    [12] 汪建元, 王尘, 李成, 陈松岩. 硅基锗薄膜选区外延生长研究. 物理学报, 2015, 64(12): 128102. doi: 10.7498/aps.64.128102
    [13] 汪建元, 林光杨, 王佳琪, 李成. 简并态锗在大注入下的自发辐射谱模拟. 物理学报, 2017, 66(15): 156102. doi: 10.7498/aps.66.156102
    [14] 杨鹏, 吕燕伍, 王鑫波. AlN插入层对AlxGa1-xN/GaN界面电子散射的影响. 物理学报, 2015, 64(19): 197303. doi: 10.7498/aps.64.197303
    [15] 左博敏, 袁健美, 冯志, 毛宇亮. 应力调控下二维硒化锗五种同分异构体的第一性原理研究. 物理学报, 2019, 68(11): 113103. doi: 10.7498/aps.68.20182266
    [16] 黄蕾, 刘文亮, 邓超生. 磷、铋掺杂半导体锗光学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2018, 67(13): 136101. doi: 10.7498/aps.67.20172680
    [17] 骆杨, 段羽, 陈平, 臧春亮, 谢月, 赵毅, 刘式墉. 利用空间电荷限制电流方法确定三(8-羟基喹啉)铝的电子迁移率特性初步研究. 物理学报, 2012, 61(14): 147801. doi: 10.7498/aps.61.147801
    [18] 於黄忠. 空间电荷限制电流法测量共混体系中空穴的迁移率. 物理学报, 2012, 61(8): 087204. doi: 10.7498/aps.61.087204
    [19] 彭景翠, 李宏建, 瞿述, 罗小华, 许雪梅. 载流子迁移率对单层有机发光二极管复合效率的影响. 物理学报, 2002, 51(10): 2380-2385. doi: 10.7498/aps.51.2380
    [20] 刘 佑, 王焕友, 曹晓平, 蒋亦民. 静止颗粒体的应变与弹性. 物理学报, 2005, 54(6): 2784-2790. doi: 10.7498/aps.54.2784
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-07-12
  • 修回日期:  2014-09-14
  • 刊出日期:  2015-02-05

压应变Ge/(001)Si1-xGex空穴散射与迁移率模型

  • 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: 

    教育部博士点基金(批准号: JY0300122503)和陕西省自然科学基础研究计(批准号: 2014JQ8329)资助的课题.

摘要: 应变Ge材料因其载流子迁移率高, 且与硅工艺兼容等优点, 已成为硅基CMOS研究发展的重点和热点. 本文基于压应变Ge/(001)Si1-xGex价带结构模型, 研究了压应变Ge/(001)Si1-xGex空穴各散射概率、空穴迁移率与Ge组分(x)的关系, 包括空穴离化杂质散射概率、声学声子散射、非极性光学声子散射、总散射概率以及空穴各向同性、各向异性迁移率, 获得了有实用价值的相关结论. 本文量化模型可为应力致Ge改性半导体物理的理解及相关器件的研究设计提供有重要的理论参考.

English Abstract

参考文献 (17)

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