单轴应变锗带隙特性和电子有效质量计算

应变工程在提升Ge器件性能方面起着重要作用,而能带结构是研究应变Ge电学、光学性质的理论基础．文中通过对角化一个包含自旋轨道相互作用和应变效应的30k·p哈密顿矩阵,得到了单轴应变锗在整个布里渊区内的能带结构．根据能带色散关系,研究了单轴应变锗导带能谷分裂与偏移、纵向和横向电子有效质量、电子态密度有效质量等随应力的变化情况．计算结果表明:在［001］、［111］方向单轴张应力作用下,锗由间接带隙转变成直接带隙; 导带L和Δ能谷纵向、横向电子有效质量并不明显依赖于单轴应力,但沿［111］和［001］方向的单轴压应力可分别使L和Δ能谷态密度有效质量最小,这有利于减小电子散射几率,提升迁移率．     

应变Sil-xGex/Si △i能谷附近色散关系的KP理论推导

基于对称性分析,应用KP微扰理论确定了应变Si1-xGex(0≤x<0.45)/(001),(111),(101)Si的△i能谷附近的色散关系.结果证明:应变Si1-xGx中的△i能级大小不同于弛豫Si-xGex的△1能级,而二者的横向、纵向有效质量(m*l,m*t)相同.△i和△1能级之差由形变势理论确定.最后,描述了双轴应变下外延层材料的导带带边特征.     

弛豫锗硅减压化学气相淀积的CFD模型及仿真

基于SiGe材料化学气相淀积(CVD)生长原理,针对减压化学气相淀积(RPCVD)系统,建立了弛豫锗硅RPCVD的计算流体动力学仿真模型及相应的流体模型,采用Fluent软件对流量、压强、基座转速等工艺参数对反应室中气体密度场和速度场的影响进行了模拟仿真及分析.模拟结果表明,流量为50L/min、压强为2 666.44Pa、基座转速为35r/min时,基座上方流场的均匀性最佳.采用仿真优化的工艺条件进行了弛豫SiGe的RPCVD实验,其SiGe薄膜厚度分布实验结果与弛豫SiGe前驱体SiH2Cl2的Fluent浓度分布模拟结果一致,验证了该模型的正确性。     

智能卡中ECC抗功耗攻击方案的效率改进

研究智能卡中椭圆曲线密码(ECC)抗功耗攻击的方案,对其计算效率进行分析。根据智能卡的计算能力,比较不同坐标系中的计算代价,选用实现效率最高的坐标系组合对上述方案进行评估。在此基础上提出一种改进方案,该方案主要选取坐标系的最优组合并且将密钥分解为长度相同的多组短密钥。应用结果表明,ECC算法在智能卡中的抗攻击能力没有减弱,且执行效率提高1/4以上。     

UVCVD/UHVCVD技术制备SiGe HBT材料

介绍了一种新的制备SiGe/Si材料的化学气相沉积技术．该技术组合了紫外光化学气相沉积和超高真空化学气相沉积两种技术的优点,具有超高真空背景和低温淀积的特点．应用该技术在10^-7Pa超高真空背景、450℃淀积温度及低于10Pa反应压力的条件下,外延生长了器件级SiGe HBT材料．SIMS分析表明,材料层界面清晰,Ge组分和掺杂分布平坦．此外,还研制出了SiGe HBT器件．     

SiGe HBT超自对准结构模拟研究

侧墙厚度及悬梁长度是SiGe HBT超自对准器件工艺中的重要结构参数,对器件的寄生效应和结面积有一定的影响,因而也影响器件的电流放大系数β和特征频率ft.在目前的文献中,尚未见到有关SiGe HBT超自对准结构模拟的报道.文章在研究各种超自对准技术的基础上,给出了SiGe HBT超自对准器件的优化结构.利用二维器件模拟软件MEDICI,对该结构中的侧墙及悬梁进行了模拟研究.结果表明,侧墙厚度对器件的频率特性影响较大,而对直流放大倍数β影响较小;悬梁长度在仿真的参数范围内对器件的直流放大特性和特征频率都影响不大.     

宽禁带半导体金刚石

较详细地叙述了当前国内外正处在研究热潮中的金刚石半导体的优越性质、发展状况及其应用和潜在的应用前景.同时分析和比较了金刚石薄膜的各种制备方法,可以看出微波等离子体化学汽相沉积法是较好的制备金刚石薄膜的生长技术,并且分析了该技术的特点和优势.该法在保持适当氩气氛和施加衬底负偏压下还可进一步提高金刚石膜的生长速率和质量.对于金刚石异质(在硅衬底上)成核的基本机理也进行了分析.最后,阐述了研究金刚石半导体薄膜目前需要解决的关键问题及其发展方向.     

SiGe HBT发射极延迟时间模型

在对SiGe HBT（异质结双极晶体管）载流子输运的研究基础上,建立了包括基区扩展效应SiGe HBT发射极延迟时间τe模型．发射极延迟时间与发射结势垒电容和集电结势垒电容密切相关．在正偏情况下,通常采用的势垒区耗尽层近似不再适用,此时需要考虑可动载流子的影响．本文重点分析了电流密度及发射结面积等参数对SiGe HBT发射极延迟时间的影响．     

SiGe HBT传输电流模型研究

基于SiGe异质结双极晶体管(HBT)大信号等效电路模型,建立了SiGe HBT传输电流模型.重点考虑发射结能带的不连续对载流子输运产生的影响,通过求解流过发射结界面的载流子密度,建立了SiGe HBT传输电流模型.该模型物理意义清晰,拓扑结构简单.对该模型进行了模拟,模拟结果与文献报道的结果符合得较好.将该模型嵌入PSPICE软件中,实现了对SiGe HBT器件与电路的模拟分析,并对器件进行了直流分析,分析结果与文献报道的结果符合得较好.     

基区Ge组分分布对SiGe pnp HBT的影响

采用SiGe异质结结构提高pnp晶体管的性能,重点研究了Ge组分在基区的三角形分布对晶体管电流增益β和特征频率fτ的影响。三角形分布,又分为起点为零和不为零两种情况。同时为了消除集电结处SiGe异质结的价带势垒对空穴输运的影响,Ge组分向集电区延伸进一步提高了晶体管的性能。得到最大电流增益β可达150和特征频率fτ可达15GHz的pnp SiGe HBT,可以广泛地应用到通信、微波和射频领域。