硅基外延GaAs材料的力学仿真分析

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作者 唐军 郭浩 +1 位作者 刘俊 赵锐 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第5期37-39,43,共4页

Si,GaAs,Si基异质外延GaAs三种材料的基本力学特性各有不同,通过理论计算和ANSYS仿真得出相同条件下Si基异质外延GaAs材料中GaAs应力转化率是Si和GaAs材料的1.26倍左右,应力造成的位移系数略小于Si,远远小于GaAs,同时经过计算得出Si基... Si,GaAs,Si基异质外延GaAs三种材料的基本力学特性各有不同,通过理论计算和ANSYS仿真得出相同条件下Si基异质外延GaAs材料中GaAs应力转化率是Si和GaAs材料的1.26倍左右,应力造成的位移系数略小于Si,远远小于GaAs,同时经过计算得出Si基异质外延GaAs材料的量程是GaAs材料的5倍,说明Si基外延GaAs材料不仅机械特性良好,而且还明显优于Si和GaAs,有更好的力电耦合效应需要的机械特性。 展开更多

关键词 si基异质外延gaas材料 应力转化率 位移系数 力电耦合效应

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分子束外延GaAs/Si异质结的生长和研究

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作者 钟战天 杨鸿展 金维新 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 1989年第2期116-121,共6页

使用自己研制的带有MBE系统的表面联合谱仪进行生长和研究GaAs/Si异质结。Si衬底经过重复氧化和去氧的化学腐蚀,随后热处理得到清洁完整的表面。Si上外延GaAs薄膜的生长过程是由低温、慢生长速率生成缓冲层和通常同质结外延两个阶段组成... 使用自己研制的带有MBE系统的表面联合谱仪进行生长和研究GaAs/Si异质结。Si衬底经过重复氧化和去氧的化学腐蚀,随后热处理得到清洁完整的表面。Si上外延GaAs薄膜的生长过程是由低温、慢生长速率生成缓冲层和通常同质结外延两个阶段组成,通过RHEED、LEED、AES、喇曼散射和X光双晶衍射测量,对结果分析、讨论,表明生长的异质结是无C和O等杂质沾污的结晶材料,最初以岛状形式进行三维生长。形成的界面存在元素互扩散和3.83%晶格失配,从而导致GaAs外延层中有较大的缺陷密度。 展开更多

关键词 异质结 gaas/si 同质结 分子束外延 外延层 晶格失配 结晶材料 喇曼 后热处理 表面清洁处理

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拉曼-光荧光光谱热壁外延生长GaAs/Si薄膜晶体质量研究 被引量：4

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作者 谭红琳 张鹏翔 +1 位作者 刘翔 吴长树 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期498-500,共3页

本文研究了用热壁外延 (HWE)技术在Si衬底上、不同工艺条件生长的GaAs薄膜的拉曼 (Raman)和光荧光 (PL)光谱。研究表明 :在室温下 ,GaAs晶膜的拉曼光谱的 2 6 5cm-1横声子 (TO)峰和 2 90cm-1纵声子(LO)峰的峰值和面积之比随晶膜质量的... 本文研究了用热壁外延 (HWE)技术在Si衬底上、不同工艺条件生长的GaAs薄膜的拉曼 (Raman)和光荧光 (PL)光谱。研究表明 :在室温下 ,GaAs晶膜的拉曼光谱的 2 6 5cm-1横声子 (TO)峰和 2 90cm-1纵声子(LO)峰的峰值和面积之比随晶膜质量的变好而逐渐变大、FWHM变窄且峰值频移变小 ,而PL光谱出现在 90 0nm光谱的FWHM较窄 ,这表明所测得的薄膜为单晶晶膜。在另外一些工艺条件下生长的GaAs薄膜拉曼光谱峰形好 ,但测不出PL光谱 ,所生的膜不是单晶。同时对同一晶膜也可判断出其均匀程度。因此我们可以通过拉曼光谱和荧光光谱相结合评定外延膜晶体质量。 展开更多

关键词 拉曼光谱 半导体薄膜 荧光光谱 半高宽 异质结 外延生长 gaas/si 砷化镓/硅

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MOCVD生长A1_xGa_(1-x)P/GaAs异质外延层的结晶完整性初探

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作者 张兆春 黄柏标 +2 位作者 崔得良 秦晓燕 蒋民华 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第S1期151-,共1页

MOCVD生长的III V族异质外延材料的晶体结构完整性主要由生长时采用的源材料、衬底、温度、压力、流量以及反应器设计等因素所决定。为了获得具有优良光电性能的异质外延材料 ,需要对这些影响因素进行优化。AlxGa1-xP由于具有宽的禁带... MOCVD生长的III V族异质外延材料的晶体结构完整性主要由生长时采用的源材料、衬底、温度、压力、流量以及反应器设计等因素所决定。为了获得具有优良光电性能的异质外延材料 ,需要对这些影响因素进行优化。AlxGa1-xP由于具有宽的禁带宽度、较低的本征载流子浓度和折射率 ,因此可以用于制作优良的光电器件。然而由于AlxGa1-xP与GaAs在晶格常数、热膨胀系数等物理化学性质上存在着差异 ,致使利用MOCVD在GaAs衬底生长的AlxGa1-xP外延层常常呈现较差的表面形貌以及内部存在大量缺陷。本文利用扫描电子显微镜、双晶X射线衍射、背散射分析技术对常压MOCVD生长的AlxGa1-xP/GaAs异质外延层的结晶完整性进行了初步研究。通过观察A1xGa1-xP外延层的表面形貌及双晶X射线衍射半峰宽 ,对外延生长温度和V/Ⅲ比进行了优化 ,利用背散射分析对外延层结晶完整性进行了初步表征。本文研究结果表明 ,虽然AlxGa1-xP与GaAs存在较大的晶格失配 ,但是仍然可以利用MOCVD在GaAs衬底上优化生长出具有良好结晶完整性的AlxGa1-xP外延材料。 展开更多

关键词 Al_xGa_(1-x)P/gaas异质外延材料 结晶完整性 MOCVD法

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我国MBE GaAs基材料如何从实验室走向产业化

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作者 孔梅影 曾一平 《中国工程科学》 2000年第5期28-30,共3页

以分子束外延 (MBE)GaAs基微结构材料为基础制作的HEMT ,PHEMT等器件在信息产业中已广泛应用 ,在国外并已进入产业化。 2 0世纪 80年代中期以来 ,中科院半体所研制的MBEGaAs基材料 ,已被成功地用于制备出一系列新型半导体器件 ;其HEMT ,... 以分子束外延 (MBE)GaAs基微结构材料为基础制作的HEMT ,PHEMT等器件在信息产业中已广泛应用 ,在国外并已进入产业化。 2 0世纪 80年代中期以来 ,中科院半体所研制的MBEGaAs基材料 ,已被成功地用于制备出一系列新型半导体器件 ;其HEMT ,PHEMT微结构材料的实用化性能指标已经基本达到国际一流产品的水平 ;并对MBEGaAs材料如何走向产业化进行了探讨。 展开更多

关键词 分子束外延 gaas基微结构材料 PHEMT 高技术产业 信息产业 半导体材料 砷化镓基材料

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硅上异质外延材料和器件的研究动向 被引量：2

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作者 宋登元 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 1991年第1期15-19,7,共6页

本文分别介绍了GaAs/Si、PTCDA/Si和YBCO/Si这三种以硅为基体异质材料的结构、特点、需解决的问题及其在半导体器件制备中的应用,同时也指出了它们今后的发展方向。

关键词 硅 异质处延材料 gaas/si 器件

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硅基上Si1-xGex合金的外延生长及性能研究 被引量：1

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作者 袁紫媛 潘睿 +5 位作者 夏顺吉 魏炼 叶佳佳 李晨 陈延峰 芦红 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2020年第11期2178-2193,共16页

硅基上高质量的异质外延生长是实现高性能微电子器件的基础,本文通过低温分子束外延技术在Si衬底上实现了全组分的Si1-xGex(0<x≤1)薄膜的生长,并对Si1-xGex/Si异质结构的应力弛豫、热输运等方面展开了研究。运用低温外延和高温退火... 硅基上高质量的异质外延生长是实现高性能微电子器件的基础,本文通过低温分子束外延技术在Si衬底上实现了全组分的Si1-xGex(0<x≤1)薄膜的生长,并对Si1-xGex/Si异质结构的应力弛豫、热输运等方面展开了研究。运用低温外延和高温退火的方法实现了界面上位错的调控,获得了具有超高迁移率的Ge薄膜。此外,本文还介绍了硅基上Ge量子点的生长和调控。以上工作为大失配异质结构外延的理论研究和应用提供了新的思路和方法。 展开更多

关键词 分子束外延 si1-xGex合金 硅基锗 GE量子点 异质外延 界面调控

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Si基Si_(1-x-y)Ge_xC_y合金生长中C的影响

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作者 刘夏冰 臧岚 +4 位作者 朱顺明 程雪梅 韩平 罗志云 郑有炓 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2001年第12期84-86,共3页

报道了Si基Si1 x yGexCy 合金生长中C对Ge组分和生长速率的抑制作用 ,提出一个Si、Ge、C原子的排列构型 ,从理论上给出了C对Ge组分的抑制度和Ge/C原子比的关系 ,并指出在富Ge情况下C对Ge的抑制作用会趋向于饱和。

关键词 集成电路 生长速率 光电功能材料 si1-X-YGEXCY 硅基 原子排列 抑制作用 硅锗碳三元化合物 分子束外延生长

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SiGe材料系自组织Ge量子点研究(英文)

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作者 黄昌俊 王启明 《中国科学院研究生院学报》 CAS CSCD 2003年第4期510-516,共7页

在当今Si基光电子研究中,SiGe材料系自组织Ge量子点是最有希望对Si材料运用能带工程实现人工改性的途径之一。Ge在Si上 4.2 %的晶格失配可以制造大小尺寸不同的纳米结构,还可适应其他多种器件需要。对自组织Ge量子点的形成过程、形貌演... 在当今Si基光电子研究中,SiGe材料系自组织Ge量子点是最有希望对Si材料运用能带工程实现人工改性的途径之一。Ge在Si上 4.2 %的晶格失配可以制造大小尺寸不同的纳米结构,还可适应其他多种器件需要。对自组织Ge量子点的形成过程、形貌演化、光学和电学性质,以及提高量子点平面排布有序性的方法进行了系统的分析和研究,并着重介绍了实验中发现的新现象、新模型和新方法,其中包括量子点的反常形状跃迁、自覆盖效应、Ge/Si量子点的II型能带结构。 展开更多

关键词 GE量子点 si基光电子 自组织纳米微结构 异质外延生长

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Si(111)衬底上3C-SiC的超低压低温外延生长

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作者 严飞 郑有炓 +5 位作者 陈平 孙澜 顾书林 朱顺明 李雪飞 韩平 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2002年第11期65-66,11,共3页

研究发展了一种Si衬底上低温外延生长 3C SiC的方法。采用LPCVD生长系统 ,以SiH4 和C2 H4 为气源 ,在超低压 (30Pa)、低温 (90 0℃ )的条件下 ,在Si(111)衬底上外延生长出了高质量的 3C SiC薄膜材料。采用俄歇能谱 (AES)、X射线衍射 (X... 研究发展了一种Si衬底上低温外延生长 3C SiC的方法。采用LPCVD生长系统 ,以SiH4 和C2 H4 为气源 ,在超低压 (30Pa)、低温 (90 0℃ )的条件下 ,在Si(111)衬底上外延生长出了高质量的 3C SiC薄膜材料。采用俄歇能谱 (AES)、X射线衍射 (XRD)和原子力显微镜 (AFM )等分析手段研究了SiC薄膜的外延层组分、晶体结构及其表面形貌。AES结果表明薄膜中的Si/C的原子比例符合SiC的理想化学计量比 ,XRD结果显示了3C SiC外延薄膜的良好晶体结构 ,AFM揭示了 3C SiC薄膜的良好的表面形貌。 展开更多

关键词 si(111)衬底 3C-siC 超低压低温外延生长 碳化硅 异质外延生长 低压化学气相淀积 半导体材料

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Si衬底上Ge外延薄膜与器件研究进展

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作者 刘鹏浩 江弘胜 +4 位作者 张明丹 张晓琴 陈胜 王文樑 李国强 《半导体技术》 CAS 北大核心 2021年第11期825-832,共8页

随着Si基器件发展遇到瓶颈,具有更优异性能且与Si基CMOS工艺良好兼容的Ge基器件展现出了应用于集成电子与光电子领域的广阔前景。然而,Si基Ge器件性能会受制于Si与Ge之间较大的晶格失配所产生的高密度位错。因此,控制Si衬底上Ge外延薄... 随着Si基器件发展遇到瓶颈,具有更优异性能且与Si基CMOS工艺良好兼容的Ge基器件展现出了应用于集成电子与光电子领域的广阔前景。然而,Si基Ge器件性能会受制于Si与Ge之间较大的晶格失配所产生的高密度位错。因此,控制Si衬底上Ge外延薄膜的位错密度成为高性能Ge器件制备的研究重点。文章着重介绍了插入层、低温成核层和选区外延生长技术3种Si衬底上Ge外延薄膜位错控制技术的基本原理及研究进展,讨论了Si基Ge器件的最新研究进展,并展望了Si基Ge薄膜生长和器件制备的发展前景。 展开更多

关键词 si基集成 si基Ge薄膜 异质外延 位错控制 器件

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Si基衬底上生长的HgCdTe红外阵列

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作者 赵维 《应用光学》 CAS CSCD 1990年第6期34-34,共1页

Santa Barbara研究中心(Goleta,CA)的研究人员已在CdZnTe/GaAs/Si衬底上制作出128×128象元的HgCdTe红外探测阵列(灵敏度在20～60μm)。这一成就被认为是迈向生产低成本大面积可靠焦平面阵列的重要一步。据参加该项研制工作的Scott ... Santa Barbara研究中心(Goleta,CA)的研究人员已在CdZnTe/GaAs/Si衬底上制作出128×128象元的HgCdTe红外探测阵列(灵敏度在20～60μm)。这一成就被认为是迈向生产低成本大面积可靠焦平面阵列的重要一步。据参加该项研制工作的Scott Johnson说,以前的技术是将探测器生长到大块单晶体CdZnTe衬底上。那些衬底易破碎,尺寸小于30cm^2。而将硅作为基底材料。 展开更多

关键词 焦平面阵列 红外探测 HGCDTE si基 CDZNTE 基底材料 气相沉积法 液相外延 SANTA 象元

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Si(001)衬底上方形3C-SiC岛的LPCVD生长

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作者 孙国胜 罗木昌 +3 位作者 王雷 朱世荣 李晋闽 林兰英 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 2001年第3期253-255,共3页

Si衬底上SiC的异质外延生长深受关注 ,为了了解Si衬底上SiC的成核及长大过程 ,采用LPCVD方法在Si(0 0 1)衬底上生长出了方形 3C -SiC岛 ,利用Nomarski光学显微镜和扫描电子显微镜 (SEM )观察了SiC岛的形状、尺寸、密度和界面形貌 .结果... Si衬底上SiC的异质外延生长深受关注 ,为了了解Si衬底上SiC的成核及长大过程 ,采用LPCVD方法在Si(0 0 1)衬底上生长出了方形 3C -SiC岛 ,利用Nomarski光学显微镜和扫描电子显微镜 (SEM )观察了SiC岛的形状、尺寸、密度和界面形貌 .结果表明 ,3C -SiC岛生长所需的Si原子来自反应气源 ,衬底上的Si原子不发生迁移或外扩散 。 展开更多

关键词 方形3C-siC LPCVD si(001)衬底 半导体材料 碳化硅 硅衬底 异质外延生长

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硅衬底键合砷化镓薄膜的力学仿真分析 被引量：3

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作者 薛慧 石云波 +3 位作者 郭浩 唐军 刘俊 丁宇凯 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第6期53-55,59,共4页

采用介质键合技术制备的Si基GaAs材料衬底,缺陷密度小。对待键合的器件结构电学性能影响小。对采用目前常见的介质材料制备的Si基GaAs材料的力学性能进行了仿真分析,得到用于制备MEMS衬底的最佳介质键合层是SiO2,其衬底材料应力转换率... 采用介质键合技术制备的Si基GaAs材料衬底,缺陷密度小。对待键合的器件结构电学性能影响小。对采用目前常见的介质材料制备的Si基GaAs材料的力学性能进行了仿真分析,得到用于制备MEMS衬底的最佳介质键合层是SiO2,其衬底材料应力转换率高、量程大、位移小、制备工艺简单且为亲水性,制备的Si基GaAs衬底键合强度大,机械特性好。同时,对不同厚度的介质层材料对Si基GaAs材料的力学性能影响进行了研究分析,得到介质厚度越厚,其应力转换率越高,衬底材料的力敏效应就会越好。 展开更多

关键词 si基异质外延gaas材料 键合 应力转换率 力电耦合效应

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