Si襯底上Ge薄膜制備過程中,利用二者之間的熱失配,可在Ge薄膜層中引入張應力。張應力改性作用下,Ge能帶結構由間接帶隙類型轉化為準直接帶隙或直接帶隙類型,將其應用于光子器件,可有效提升器件的發(fā)光效率;同時,張應變改性Ge相較于Ge半導體,載流子遷移率更高,還可將其應用于電子器件。Si基改性Ge薄膜不僅具有優(yōu)異的光電特性,還兼具Si襯底的優(yōu)勢,極具應用潛力。然而,由于Si與Ge之間存在4.2%的晶格失配,直接在Si襯底上生長改性Ge薄膜將會產(chǎn)生較大的缺陷,從而影響改性Ge光電器件的性能。因此,如何在Si襯底上生長高質(zhì)量的改性Ge薄膜已成為領域內(nèi)研究的熱點和重點。為此,本文首先搭建了Si基改性Ge薄膜RPCVD生長系統(tǒng),為Si基改性Ge薄膜的生長奠定了必要的物質(zhì)基礎�；赗PCVD碰撞與吸附理論,進一步建立了Si基改性Ge薄膜的生長動力學模型,為制定Si基改性Ge薄膜RPCVD工藝制度提供了理論依據(jù)。針對Si基改性Ge薄膜位錯密度與應力表征方面存在的問題,提出了適用于改性Ge的位錯密度表征方法,建立了拉曼譜與應力的理論關系模型,完善了相關表征技術。通過以上研究,為高質(zhì)量的Si基改性Ge薄...

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖11Ge能帶結構

技術的不斷發(fā)展，光電信號轉換設備的小型化和低片光電集成是未來計算機和通信領域高性能、低功在光學器件與電學器件領域，III、V族半導體材其與現(xiàn)有的Si工藝不兼容、生產(chǎn)成本高和周期較的發(fā)展。因此，尋找與當前Si工藝相兼容，光電關注的新熱點。與意義族半導體，其能帶結構如圖1....

圖12Ge引入張應力能帶亦化

西安電子科技大學碩士學位論文。改性就是指利用特定的技術手段，使Ge布里淵區(qū)處于布里淵區(qū)邊界導帶底的能量逐步降低，同時，直在一定條件下可將Ge轉化為準直接帶隙，或直接帶僅可以改變Ge的導帶能谷的能級，也可以使Ge的能帶結構的改變，如圖1.2所示。與此同時，半導體....

圖14載流子壽命哺汁入載流子濃膺的亦讓鋇律

效率模型半導體材料發(fā)光性能的之光表現(xiàn)，而電子空穴向耗盡導體材料發(fā)光效率的決定性因素。在Ge半導體材料合占據(jù)著主導作用，因此，我們只考慮直接帶隙復1111τητττdirdirindag示，N型張應變改性Ge半導體內(nèi)量子效率隨張應變度小于....

圖1.5N型張應奪改性Ge內(nèi)量子效率防汁入載流子濃度

載流子壽命隨注入載流子濃度的變化規(guī)律量子效率模型效率是半導體材料發(fā)光性能的之光表現(xiàn)，而電子空穴向耗率是半導體材料發(fā)光效率的決定性因素。在Ge半導體材帶隙復合占據(jù)著主導作用，因此，我們只考慮直接帶隙復所示：1111τητττdirdirindag....

本文編號：3944161