应变硅技术在纳米CMOS中的应用

应变硅技术具有迁移率高、能带结构可调的优点,且与传统的体硅工艺相兼容,在CMOS工艺中得到广泛地应用,尤其是MOS器件的尺寸进入纳米节点。文章综述了应变硅技术对载流子迁移率影响的机理,并从全局应变和局部应变两个方面介绍了应变硅在CMOS器件中的应用。同时,将多种应变硅技术整合在一起提升MOS器件的性能是未来发展的趋势。     

测量应变的光栅衍射法

综述了用于直接测量应变的光栅衍射方法.给出了利用这种方法的两种系统.第1种系统是1种小型的应变测量显微镜.它是利用所研制的载物和记录系统对白光为光源的莱茨(Leitz)光学透射式显微镜进行改制而成的.所用的光栅是40l/mm到200l/mm之间的中等刻线密度光栅.借助伯特兰(Bertrand)镜头可使光栅的傅里叶谱在CCD探测器平面上形成高质量的图像.而开发的软件能精确、快速和自动地确定衍射光束光斑的中心位置.第2种系统是基于1块高频光栅和2个位敏探测器(PSDs)的一种新型应变探测器.用聚焦激光束照明,位敏探测器贴近样品的表面光栅,通常光栅的频率为1200l/mm.用两个与个人计算机(PC)连接的位敢探测器(PSD)自动测定光栅衍射光束光斑中心位置,同时测定由样品变形产生的衍射光束光斑的位移.应变灵敏度可达1με,(应变量级     

一种新颖的基于预应变技术的光纤光栅应变温度传感器

报道了采用预应变技术制作的一种结构简便而新颖实用的光纤光栅传感探头及其对温度和应变的响应特性。该方法能使一根光纤光栅产生两个以上的反射峰 ,因此能解决温度和应变测量时存在的交叉敏感问题。在测量范围内 ,应变和温度响应曲线具有良好的线性。     

带有非应变盖层的应变外延层的稳定性

本文利用连续介质模型讨论了有盖层的应变外延层的稳定性．针对目前的单扭结和双扭结模型中净作用力和净应力相互独立、不能统一的缺点,本文提出了一种混合扭结模型,即在盖层小于某值时,应变外延层中的应变由在上下界面的位错对和处于下界面上的单位错共同释放．从我们的公式出发,也可以导出单扭结和双扭结模型的净作用力和净应力的公式,从而使单双扭结模型统一起来．而且我们的公式可以用于描述盖层为任意厚度时的状况,这对于描述外延层的生长过程中的应力应变变化都有重要的意义．本文还从此模型出发计算了盖层为任意厚度时应变层的临界厚度     

基于光纤光栅应变花的平面应变状态实验分析

提出并实现了直角与三角形两种光纤光栅(FBG)应变花方案,分别由在1根光纤上实现准分布的3个FBG制成。将之粘贴存等强度梁上,判断主应变方向及大小,研究其平面应变测量性能。试验结果显示,测量主应变方向同实际方向符合,两种应变花测量结果一致。     

应变硅pMOS晶体管沟道应变的有限元研究

通过有限元方法,研究了一种采用SiGe源漏结构的pMOS晶体管中硅沟道的应变及其分布情况,模拟计算结果与利用会聚束电子衍射方法测量得到的数据能够较好地吻合,验证了模拟模型及方法的正确性。结果表明:提高源漏SiGe中的Ge组分、减小源漏间距、增加源漏的刻蚀深度和抬高高度,能有效增加沟道的应变量,为通过控制应变改善载流子迁移率提供了设计依据。     

延续摩尔定律的新材料——应变Si

介绍了应变Si材料的需求背景和必要性.阐述了在MOS器件中使用衬底致双轴应变后器件性能的改善,在总结了与工艺致单轴应变相比衬底致双轴应变的不足以及工艺致单轴应变的优势之后,讲述了基于SiGe源漏和基于双应力线的两种工艺致单轴应变技术及其对MOS器件性能的提高.简单介绍了国际上近年来对应变Si材料与器件的研究发展状况和应变Si技术达到的各种水平,以及国内对应变Si的研究状况,并对应变Si技术的使用优势和应用前景做了简单分析.     

一种钛合金基片封装的光纤光栅应变传感器

为了提高光纤光栅应变传感器的应变响应灵敏度,提出了一种基于钛合金基片封装的光纤光栅应变传感器.根据材料弹性模量的相关理论,该封装采用钛合金（TC4）作为封装材料;根据力学传递原理,该封装采用类似杠铃状的结构设计.这种封装能够使应变有效地传递到传感器内的光纤光栅上,从而很好地测量应变.通过实验得到其应变响应灵敏度、反射波长与应变的相关系数.实验证明,采用这种封装设计的传感器能够获得较高的应变灵敏度,其反射波长和应变具有很好的相关性.     

基于Fabry-Perot光纤应变传感技术的监测系统

介绍了外腔式光纤法布里-珀罗(F-P)应变传感器的基本原理和信号调理技术。设计了基于F-P应变传感技术和虚拟仪器技术的结构应变实时监测系统并应用于桥梁健康监测现场。现场应用结果表明,法布里-珀罗光纤传感器与传统传感器相比具有响应速度快、动静态测量、绝对测量、抗电磁干扰和易于与钢筋、混凝土复合等特点,适用于桥梁等结构的应变测试。所设计的应变监测系统可用于结构健康状态的在线监测。     

光缆应变测量

本文从理论上对光缆受力应变的情况进行了分析，对应变测量的实验装置，光缆样品作了简要介绍。实验结果表明，在光缆受到拉伸时，缆中光纤首先没有受到拉伸，只有在缆的应变超过余长值后，光纤才开始有应变。缆的应变和拉力的大小有线性关系。光缆样品在受到长期拉力时，光纤中的光功率变化和应变几乎为零，光缆样品受到短期拉力时，光纤中的光功率的变化最大为０．０２３ｄＢ，光纤的应变最大为０．０１２％。     

调制掺杂压缩应变多量子阱激光器的增益特性和线宽增强因子的理论研究

本文首先从理论上分析并计算了压缩应变多量子陆激光器的增益特性，并且讨论了在多量子阱垒区进行Ｐ型强调制掺杂的情况下，价带空穴的准费米能级的移动以及微分增益谱的变化。     

光纤光栅应变传感器二维应变测量方法

文章介绍了光纤光栅二维应力传感测量的试验台的准备、光纤光栅的制备、光纤光栅的粘贴、实验仪器、实验过程、光纤光栅测量应变与电阻应变片的测量结果作对比。实验结果说明利用光纤光栅应变花可以得出与电阻应变花一致的结果。     

光纤光栅在不同基底上的应变灵敏度研究

为实现光纤光栅传感器对基体表面应变的准确监测,在三种不同基底上对同一个光纤光栅传感器进行标定,研究了不同基体对传感器应变传递的影响。实验表明,光纤光栅传感器选用不同的标定基底其应变灵敏度系数是不同的,实际测量时需根据不同的被测对象,选用合适的基体来标定应变灵敏度系数,这样才能真实的反应基体的应变。     

厚膜应变电阻的导电机理研究

制备了不同表面电阻率的Ｒｕ基厚膜应变电阻浆料,研究了厚膜应变电阻的表面电阻率与电阻应变系数之间的关系,并对其导电机理与特性进行了分析。     

不同形状InN/GaN量子点应变场的有限元分析

量子点中的应变场分布对量子点的力学稳定性、压电性能以及光电性能有着重要的影响。基于有限元方法,并考虑了InN/GaN材料的六方纤锌矿结构特性,分别对透镜形、平顶六角金字塔形和六角金字塔形量子点的应变分布进行了比较,结果表明应变主要集中在浸润层和量子点内,在讨论量子点中电子能级时必须考虑浸润层的影响。量子点内的应变分布及静水应变和双轴应变受几何形状的影响明显。此外还计算了三种形状量子点的总能量,六角金字塔形量子点总能量最小,而透镜形量子点总能量最大,因此六角金字塔形是最稳定的结构,而透镜形是最不稳定的结构。     

光纤布拉格光栅横向应变特性的研究

根据耦合模理论，对光纤布拉格光栅(FBG)的横向应变特性进行了深入研究，并采用数值分析方法对光纤布拉格光栅在平面应变和应力情况下进行了模拟分析：对于平面应变情况，一个谐振峰向波长增大的方向移动，而另一个谐振峰向波长减小的方向轻微移动；对于平面应力情况，两个谐振峰都向波长增大的方向移动。设计了相应的实验进行验证，实验结果与理论分析相符；该实验结果表明光纤布拉格光栅的横向应变情况介于平面应力和平面应变之间，而且更接近平面应力情况。根据理论分析，横向应变与纵向应变对波长漂移的贡献不一样，从而使三维应变测量成为可能。     

0.1με级高分辨率FBG应变传感器的等强度梁标定方法

利用等强度梁的标定方法,选取等强度梁的相关参 数,设计了微小应变标定装置, 用于标定0.1με级的微小应变。首先使用材料力学的方法初步证明 该等强度梁的可行性;对于材料力学无法解决的一些因素, 使用有限元方法分析了这些因素对标定精度的影响,并提出了相应的修正方法,使标定结果 达到预期精度。     

动态精密应变仪的关键技术分析

近十多年来,应变电测与传感器技术得到很大的发展,并广泛应用于各种工程领域。作为应变电测技术的重要设备应变测量仪,也一直是业界竞相研发的对象。文中从电源部分、惠斯通桥路、应变校准、调理电路等方面对动态精密应变仪设计中的关键技术加以研究和探讨。     

(111) Si基应变材料本征载流子浓度研究

在分析(111)Si基应变材料[应变Si/(111)Si1-xGex、应变Si1-xGex/(111)si]能带结构的基础上,获得了其态密度有效质量与应力及温度的理论关系,并在此基础上,进一步建立了300 K时(111) Si基应变材料与应力相关的本征载流子浓度模型.结果表明:应变Si/(111)Si1-xGex材料本...