Ge_xSi_（1－x）减压化学气相外延过程的流体力学和表面反应动力学分析

结合流体力学和表面反应动力学分析了ＳｉＨ２Ｃｌ２＋ＧｅＨ４＋Ｈ２减压化学气相外延系统．计算和讨论了由于生长压力的变化而导致的反应管内速度分布、温度分析和反应气体浓度分布的变化．计算了生长温度为７００℃时，ＧｅＳｉ外延层中Ｓｔ、Ｇｅ和ＧｅｘＳｉ１－ｘ生长速度与初始ＧｅＨ４流量的关系．从理论上解释了ＧｅｘＳｉ１－ｘ生长速度随ＧｅＨ４流量的变化关系，并与Ｐ．Ｍ．Ｇａｒｏｎｅ等人的实验结果进行了比较．     

SiH＿4和GeH＿4生长SiGe合金的CVD反应研究

本文使用快速热处理超低压ＣＶＤ方法，通过分解ＳｉＨ４及ＧｅＨ４气体生长ＳｉＧｅ合金层．俄歇电子能谱被用来检测ＳｉＧｅ合金中Ｇｅ的组分和ＳｉＧｅ合金层的厚度．实验发现：随着生长温度的升高，ＳｉＧｅ合金中Ｇｅ原子的结合率增加到最大值，然后减小；ＳｉＧｅ合金的生长速率在随生长温度增加过程中存在一个最大值；同时Ｇｅ原子的结合还会导致ＳｉＧｅ合金中Ｓｉ原子淀积速率的上升．根据低温及低Ｇｅ组分下氢解吸几率的增加与高温高Ｇｅ组分下反应基团吸附几率的下降，本文对以上实验结果进行了解释．     

超高真空化学气相淀积法生长的n-Si/i-p~+-i SiGe/n-Si结构的透射电镜和二次离子质谱分析

本文用透射电镜（ＸＴＥＭ）和二次离子质谱（ＳＩＭＳ）分析了由超高真空化学气相淀积法（ＵＨＶＣＶＤ）生长的ｎ－Ｓｉ／ｉ－ｐ＋－ｉＳｉＧｅ／ｎ－Ｓｉ结构，发现在硅上外延生长ｉ－ｐ＋－ｉＳｉＧｅ时，在靠近Ｓｉ的ｉ／ｐ＋ＳｉＧｅ界面处存在一个很薄的层，但在ｉ－ｐ＋－ｉＳｉＧｅ上外延生长Ｓｉ时，无此现象产生．此薄层是由在硅上外延生长ｉ－ｐ＋－ｉＳｉＧｅ时硼原子聚集在靠近Ｓｉ的ｉ／ｐ＋ＳｉＧｅ界面处形成的高掺杂薄层．高掺杂的薄层影响由此结构制备的异质结双极晶体管（ＨＢＴ）的ＢＣ结的正向导通电压．     

Ge_(0.4)Si_(0.6)/Si多量子阱与Ge/Si短周期超晶格样品中的深中心

用深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ）研究了分子束外延生长的Ｇｅ０．４Ｓｉ０．６／Ｓｉ多量子阱与Ｇｅ／Ｓｉ应变超晶格样品中深能级中心的性质．在两种样品中都观测到两个多数载流子中心和一个少数载流子中心．在Ｇｅ０．４Ｓｉ０．６／Ｓｉ多量子阱样品中深中心Ｅ２的能级位置为ＥＣ－０．３０ｅＶ,Ｅ３的能级位置为ＥＣ－０．２２ｅＶ．并且在正向注入下随着Ｅ２峰的消失观测到一个少数载流子峰ＳＨ１,其能级位置为ＥＶ＋０．６８ｅＶ．在Ｇｅ／Ｓｉ应变超晶格中,深中心Ｈ１的能级位置为ＥＶ＋０．４４ｅＶ,深中心Ｈ２的能级位置为ＥＶ＋０．２４ｅＶ     

Ge0.4Si0.6／Si多量子阱与Ｇe／Si周期超晶格样品中的深中心

用深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ）研究了分子束外延生长的Ｇｅ０．４Ｓｉ０．６／Ｓｉ多量子阱与Ｇｅ／Ｓｉ为超晶格样品中深能级中心的性质,在种样品中都观测到两个多数载流子中心和一个少数载流子中心,在Ｇｅ０．４Ｓｉ０．６／Ｓｉ多量子阱样品深中心Ｅ２的能级位置为ＥＣ－０．３０ｅＶ,Ｅ３的能级位置为Ｅｃ－０．２２ｅＶ,并且在正向注入下随着Ｅ２峰的消失到一个少数载流子峰ＳＨ１,其能级位置为ＥＶ＋０．６８ｅＶ,在Ｇｅ／     

Co、Ti／Si_（1－x）Ge_x薄膜快速退火固相反应结构和组分研究

本文首次研究金属Ｃｏ与分子束外延Ｓｉ１－ｘＧｅｘ单晶薄膜快速热退火（ＲＴＡ）固相反应，并对比了ＣＯ、Ｔｉ与ＳｉＧｅ固相反应时不同的反应规律实验采用ＲＢＳ、ＡＥＳ、ＸＲＤ、ＳＥＭ等分析和测试手段对样品的组分和结构等薄膜特性进行检测．实验发现，Ｃｏ／Ｓｉ０．８Ｇｅ０，２在６５０℃热退火后形成组分为Ｃｏ（Ｓｉ０，９Ｇｅ０．１）的立方晶系结构，薄膜具有强烈择优取向；９００℃处理温度，有ＣｏＳｉ２形成，同时Ｇｅ明显地向表面分凝．ＴｉＮ／Ｔｉ／Ｓｉ０．８Ｇｅ０．２固相反应时，８５０℃处理可以形成Ｔｉ（Ｓｉ１－ｙＧｅｙ     

低温低真空CVD生长锗硅异质结外延材料

利用自行研制的超净低温低真空化学气相外延系统,应用锗烷和硅烷气本,在２英雨到３英雨的衬底硅片上生长了锗硅异质结外延层。在６６５℃,６１０℃和５７５℃不同温度分别生长了Ｓｉ０．５Ｇｅ０．２,Ｇｅ０．５和Ｓｉ０．６５Ｇｅ０．３５的异质外延层,获得了原子级表面和界面的异质外延材料。结果表明：外延生长速率和Ｇｅ组分由硅烷和锗烷的分压及生长时的温度控制。并利用Ｘ射线双昌衍射,扩展电阻和电化学Ｃ－Ｖ法研究了Ｇ     

适用于低温和多种Ge分布的SiGeHBT电流增益模型

在前人优秀工作的基础上,叙述了一个适用于低温和多种基区Ｇｅ组分分布的ＳｉＧｅ－ＨＢＴ电流增益的解析模型,详细推出了它的模型公式。该模型考虑了基区处于非平衡态下的载流子准弹道输运效应对集电极电流Ｊｃ和电流增益β的影响,并考虑了ＳｉＧｅ材料迁移率及本征载流子浓度随温度的变化。解析模型的计算结果与数值模拟结果符合较好,证明了解析模型是可信的和有一定精度的。模型计算结果表明：均匀Ｇｅ分布、较低的发射区掺杂浓度和较宽的基区有利于ＳｉＧｅＨＢＴ在低温下具有较大的电流增益。     

Ge—SiO2光纤中光纤布喇格光栅的折射率结构

本文将Ｇｅ－ＳｉＯ２光纤中秀导色心的密度性能与在相同光纤中写入的光纤布喇格光栅（ＦＢＧ）相关联的折射率调制性能进行了比较。发现，光诱导出的ＧｅＥ色心与注量的关系、它的热退火性能以及它与Ｈ２的相互作用都与填Ｈ２和未填Ｈ２Ｇｅ－ＳｉＯ２光纤中形成的折射率调制性能相类似。填Ｈ２Ｇｅ－ＳｉＯ２光纤具有更强的光敏性，这是由于填Ｈ２Ｇｅ－ＳｉＯ２光纤中ＧｅＥ’色心形成效率更高的缘故，ＧｅＨ具有附加的贡献。此外     

GSMBE原位生长SiGeHBT材料

采用ＧＳＭＢＥ工艺生长的单晶ＳｉＧｅＨＢＴ结构材料,经Ｘ射线双晶衍射,透射电镜和扩展电阻深度分布测量说明：该材料晶体完整性好,无应力弛豫,界面平整陡峭．发射区Ｎ型掺杂浓度２e１９～１e２０ｃｍ－３,厚度１００～２００ｎｍ;基区ＳｉＧｅ合金Ｇｅ组分０．０５～０．２０,Ｐ型掺杂浓度５e１８ｃｍ－３,厚度４０～１００ｎｍ;集电极浓度～１e１６ｃｍ－３．达到了生长ＳｉＧｅＨＢＴ材料的条件．     

Ge_(0.1)Si_(0.9)/Si近红外探测器的结构设计与试验

设计了一种新结构的Ｇｅ_ｘＳｉ_（１－ｘ）／Ｓｉ近红外探测器，它是在ｐ－Ｓｉ衬底上分子束外延生长２μｍ厚的Ｇｅ_（０．１）Ｓｉ_（０．９）本征层，再在其表面离子注入形成一薄层ｎ＋层，腐蚀成台面后，构成Ｇｅ_（０．１）Ｓｉ_（０．９）／Ｓｉｐ－ｉ－ｎ型的近红外探测器。试验表明，它具有良好的Ｉ－Ｖ特性和光电特性。     

硅表面氧化膜的X光电子谱及部分参数固定法曲线拟合

本文用Ｘ光电子谱及部分参数固定曲线拟合方法分析了热生长硅氧化膜和硅的自然氧化膜中硅和氧的结合状态，发现两者均不是单一的ＳｉＯ２，硅在以上两种氧化膜中共有四种氧化状态，即Ｓｉ＋１，Ｓｉ＋２，Ｓｉ＋３和Ｓｉ＋４，它们相对于体Ｓｉ２ｐ，峰的化学位移分别为０．８５，２．３５，３．５５和４．６０ｅＶ．在硅的初期氧化阶段无Ｓｉ＋４成分出现．     

在Ge和SiGe复合缓冲层上生长高质量Ge／Si超晶格

利用Ｇｅ的三维生长特性和迅速弛豫，在Ｓｉ衬底上形成有一定高度的岛状Ｇｅ层，继续生长不到２００ｎｍＳｉＧｅ合金就可获得较高质量的缓冲层．这种很薄的缓冲层已用于生长Ｇｅ／Ｓｉ短周期超晶格．超晶格的优良性能表明Ｇｅ岛技术是生长配晶体的有效方法．薄的外延厚度和低的工艺温度与集成电路工艺是完全相容的．     

As~＋注入Si_（1－x）Ge_x中应变弛豫的双晶X射线衍射研究

作者首次用Ｘ射线双晶衍射技术对注入Ａｓ＋的Ｓｉ０．５７Ｇｅ０．４３合金的晶格损伤消除和应变弛豫进行了研究，并与未注入ＡＳ＋的Ｓｉ０．５７Ｇｅ０．４３合金的应变弛豫进行了比较．结果表明，退火后，注入ＡＳ_的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ外延层中的应变分布不同于未注入ＡＳ＋的应变分布．对于未注入Ａｓ＋的Ｓｉ０．５７Ｇｅ０．４３样品，其Ｘ射线衍射峰的半宽度ＦＷＨＭ由于退火引起应变弛豫导致镶嵌结构的产生而展宽．对于注入Ａｓ＋的Ｓｉ０．５７Ｇｅ０．４３样品，９５０℃的快速退火过程可以有效地消除晶格损伤，使晶格得以恢复，且其退火后的     

Fe~＋和H~＋注入引起的Si／SiO_2界面重构现象

针对Ｓｉ－ＳｉＯ２过渡区对于离子注入较为敏感的特点，用１．２ＭｅＶ，剂量１×１０１０ｃｍ－２的Ｆｅ＋和Ｈ＋先后注入ＳｉＯ２－Ｓｉ样品，并用ＸＰＳ技术重点分析了Ｓｉ－ＳｉＯ２界面附近硅的化学结构、组分的变化。结果表明，在界面附近，除了Ｓｉ４＋，Ｓｉ０价态，还存在明显的Ｓｉ２＋价态。这和注入Ｈ＋产生的高温退火以及Ｓｉ—Ｓｉ键或Ｓｉ—Ｈ键的形成有关。     

As＋注入Si1—xGex的快速退火行为

用二次离子质谱对Ａｓ＋注入Ｓｉ１－ｘＧｅｘ的快速退火行为进行了研究，Ｓｉ１－ｘＧｅｘ样品中Ｇｅ组分分别为ｘ＝０．０９，０．２７和０．４３，Ａｓ注入剂量为２×１０＾１６ｃｍ＾－２，注放能量为１００ｋｅＶ，快速退火温度分别为９５０℃和１０５０℃，时间均为１８秒，实验结果表明，Ｓｉ２－ｘＧｅｘ样品，Ａｓ浓度分布呈组分密切相关，Ｇｅ组分越大，Ａｓ扩散越快，对于Ｇｅ组分较大的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ样吕，Ａｓdispla     

同质及异质外延生长InSb中可控的p型和n型掺杂

本文对在ＩｎＳｂ及ＧａＡｓ衬底上用分子束外延生长的ＩｎＳｂ分别以Ｂｅ和Ｓｉ作ｐ型和ｎ型的掺杂作了研究。当衬底温度超过３４０℃时，利用二次离子质谱技术，在ＩｎＳｂ衬底上生长时，发现Ｂｅ向表面有反常迁移现象。而在ＧａＡｓ衬底上生长的掺Ｂｅ的ＩｎＳｂ薄膜中未发现这种迁移。在掺Ｓｉ的ＩｎＳｂ膜中也未发现掺杂剂的再分布现象。ＩｎＳｂ中Ｂｅ的掺杂效率约是ＧａＡｓ中的一半，若想使Ｓｉ在ＩｎＳｂ中的掺杂效率达到其在ＧａＡｓ中的掺杂效率，在整个生长过程中，需将衬底温度维持在＜３４０℃。利用低温生长技术，可生长出呈现二维电子气体特性的Ｓｉ△－掺杂结构。     

超薄基区SiGe HBT电流传输模型

从玻尔兹曼方程出发,分析了ＳｉＧｅＨＢＴ超薄基区中载流子温度,扩散系数等参量的变化,建立了不同于常规基区宽度的新的超薄基区ＳｉＧｅＨＢＴ电流传输模型．     

低温Si-GSMBE中Si_2H_6的热裂解及对Si生长的影响

为提高外延ＳｉＧｅ／ＳｉＨＢＴ材料中Ｓｉ发射极的生长速率,研究了Ｓｉ２Ｈ６预热温度对Ｓｉ生长速率的影响,结果表明在一很窄的温区内,Ｓｉ的生长速率提高了一倍．进一步升温Ｓｉ的生长速率迅速下降．用四级质谱仪对低温Ｓｉ－ＧＳＭＢＥ中Ｓｉ２Ｈ６的热裂解过程进行了研究,对该现象做了解释．     

As^＋注入Si1—xGex中应变驰豫的双晶X射线衍射研究

作者首次用Ｘ射线双晶衍射技术对注入Ａｓ＾＋的Ｓｉ０．５７Ｇｅ０．４３合金的晶格损伤消除和应变驰豫进行了研究，并与未注入Ａｓ＾＋的Ｓｉ０＼５７Ｇｅ０＼４３合金的应变驰豫进行了比较。结表明，退火后，注入Ａｓ＾＋的 Ｓｉ１－ｘＧｅｘ外延层中的应变分布不同于未注入Ａｓ＾＋的应变分布。对于注入Ａｓ＾＋的Ｓｉ０．５７Ｇｅ０．４３样品，其Ｘ射线衍射峰的半宽度ＦＷＨＭ由于退火引起应变驰豫导致镶嵌结构的产生而展宽。