按比例缩小SiGe HBT能量传输模型

针对用传统的漂移扩散模型分析小尺寸SiGe HBT的局限性,采用新的能量传输模型.通过分析建立了小尺寸SiGe HBT(考虑Ge含量)的玻尔兹曼方程,得到不同区域电子温度的分布;并比较了不同基区宽度、不同Ge梯度下的电子温度曲线.结果发现在基区很薄的情况下,电子从基区向集电区渡越时,其温度逐渐升高,且大大高于晶格温度,且不同基区宽度基区电子温度变化率不同.     

SiGe异质结双极晶体管基区渡越时间分析

对SiGe异质结双极晶体管(HBT)的基区渡越时间进行了计算和分析,考虑了基区掺杂和Ge组分分布对本征载流子浓度和电子迁移率的影响,以及大电流密度下产生的感应基区(CIB)的渡越时间.结果表明,Ge组分为转折点X1/Wb≈0.12的矩形-三角形分布时,可得到最小的基区渡越时间;Ge分布对SiGe和Si的有效态密度之比的影响很小,但对迁移率的影响较大;基区掺杂为指数分布或高斯分布对基区渡越时间影响很小.     

电子温度对SiGeHBT基区渡越时间的影响

讨论了采用能量传输模型时的SiGeHBT基区电子温度分布,以及电子温度对基区渡越时间的影响．计算结果表明：基区电子温度呈现明显的不均匀分布,从发射极侧到集电极侧逐渐增大;电子温度分布主要由基区Ge分布决定,而基区掺杂对电子温度的影响不大．考虑基区电子温度分布时基区渡越时间减小,在较大的Ge分布梯度下,电子温度对基区渡越时间的影响不可忽略．     

Si1－ZGeZ基区杂质和Ge组份分布对HBT基区渡越时间的影响

在Ｓｉ１－ＺＧｅＺ基区ＨＢＴ中，Ｇｅ组份Ｚ缓变（进而能隙缓变）产生自建电场，基区杂质浓度向发射极侧的减小产生了阻滞电场，基区杂质浓度向集电极侧的减小产生了加速电场．文中研究了这些电场对基区渡越时间的影响．研究结果表明，随基区发射极侧杂质浓度的不同，因阻滞电场而产生的延迟时间占基区总渡越时间的４０％～８０％．同时还发现，选用无阻滞电场产生的基区杂质分布，采用大的Ｇｅ组份线性缓变和利用集电结空间电荷区电子速度过冲效应，可望得到截止频率大于１００ＧＨｚ的Ｓｉ１－ＺＧｅＺ基区ＨＢＴ     

Si1—zGez基区杂质和Ge组份分布对HBT基区渡越时间的影响

在Ｓｉ１－ｚＧｅｚ基区ＨＢＴ中，Ｇｅ组份Ｚ缓变产生自建电场，基区杂质浓度向发射极侧的减小产生了阻滞电场，基区杂质浓度向集电极侧的减小产生了加速电场。文中研究了这些电场对基区渡越的影响，研究结果表明，随基区发射极侧杂质浓度的不同，因阻滞电场而产生的延迟时间占基区总渡越时间的４０％￣８０％。同时还发现，选用无阻滞电场产生的基区杂质分布，采用大的Ｇｅ组份线性缓变和利用集电结空间电荷区电子速度过冲效应，可     

nSi/pSi0.8Ge0.2/nSi与nSi/pSi/nSi晶体管直流特性的比较

采用一维有限差分方法,对生长在Si(001)衬底上的Si0.8Ge0.2应变基区异质结双极晶体管(HBT)与Si同质结双极晶体管(BJT)的直流特性进行了数值分析;给出了高斯掺杂情形下,基区中Ge含量为0.2的Si0.8Ge0.2HBT与Si同质双极结晶体管(BJT)的共射极电流放大系数图、Gummel图、平衡能带图和基区少子分布图,对比结果表明基区中Ge的引入有效地改善了晶体管的直流放大性能;其次对Si0.8Ge0.2HBT与SiBJT的大电流特性进行了比较,证实了在大电流下异质结基区少子向集电区扩展引起的异质结势垒效应,使Si0.8Ge0.2HBT的直流放大系数比SiBJT的放大系数下降更快这一实验结果.     

低温高速双极晶体管基区的优化设计

本文考虑禁带变窄效应和载流子冻析效应，分析了基区掺杂浓度的分布、基区峰值浓度的大小及位置对基区渡越时间的影响，结合基区电阻的温度模型，对低温度高速双极晶体管的优化设计作了探讨。     

硅赝异质结双极晶体管的电学参数性能分析

具有重掺杂基区和中等掺杂发射区的硅赝异质结双极晶体管，其能带结构类似于真实异质结双极晶体管的能带结构。本文研究了硅赝质结双极晶体管的电流增益，截止频率和基区电阻等电学参数性能及其与温度的关系。并指出了硅赝异质结双极晶体管在低温下应用的潜力。     

薄基区异质结晶体管的负阻特性与分析

采用分子束外延方法生长了8 nm基区的InGaP-GaAs双异质结材料,研制成具有负阻特性的异质结晶体管．该晶体管可以集成在高速高频的数字逻辑电路中,大大减少了器件数目．讨论了薄基区负阻异质结晶体管的负阻特性及其物理机制．器件负阻特性的产生与其结构密切相关,包括导带势垒尖峰和基区宽度负反馈效应．推出了物理公式,并且使用PSPICE模拟软件建立了电路模型．模拟结果符合制作器件的测量结果．     

nSi／pSi1—xGex／nSi晶体管直流特性数值分析

采用一维有限差分方法,对生长在Ｓｉ（００１）衬底上的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ应变基区异质结双极晶体管（ＨＢＴ）的直流特性进行了数值分析,给出了高斯掺杂情形下,基区中不同Ｇｅ分布的Ｓｉ１－ｘＧｅｘＨＢＴ的共射极电流放大系数图、Ｇｕｍ－ｍｅｌ图和平衡能带图;与Ｓｉ双极同质结晶体管（ＢＪＴ）的直流特性作了对比,结果表明基区中Ｇｅ的引入有效地改善了晶体管的直流性能;其次对基区中Ｇｅ分布与ｐ型杂质在基区－集电区交界处的不一致进行了模拟,证实了基区杂质向集电区扩散产生的寄生势垒使集电极电流密度下降这一实验结果．     

fT为13.5?GHz的平面结构SiGe异质结双极晶体管的研制

利用多晶硅发射极技术与分子束外延生长SiGe基区技术相结合,研制成适于集成的平面结构、发射结面积为3?μm×8?μm的SiGe异质结双极晶体管(HBT)。室温下该晶体管的直流电流增益β为30到50,基极开路下,收集极-发射极反向击穿电压BVCEO为5?V,晶体管的截止频率fT为13.5?GHz。     

自组织生长Ge量子点材料研究

利用超高真空化学气相淀积设备在Si衬底上生长Ge量子点.通过3因素3水平的正交实验,研究不同的生长参数(衬底温度、GeH4气体流量、生长时间)对Ge量子点生长的影响,从而得到优化的Ge量子点生长参数.透射电镜、X射线双晶衍射测试结果表明,利用优化的生长参数得到的多层Ge量子点材料,具有较好的晶体质量.     

托卡马克芯部等离子体微观不稳定性研究

在Weiland模型的基础上,考虑碰撞效应的双流体方程,获得了托卡马克等离子体芯部区域ITG（离子温度梯度模）和TEM（捕获电子模）的色散关系,分析了归一化温度梯度和密度梯度以及归一化径向坐标对这两种模式增长率的影响。计算结果表明等离子体密度梯度对离子温度梯度模有致稳作用,而对捕获电子模模有促进作用。两种模的增长率都随各自温度梯度和归一化径向坐标的增大而不同程度增大。     

硅锗合金氧化层中纳米结构的量子受限分析

在硅锗合金氧化层中发现锗纳米表层结构，并分析了其时应的PL谱结构。提出相对应的量子受限模型计算公式和算法，理论分析结果与实验结果拟合较好。     

Photoinduced effects in amorphous semiconductor Ge(S, Se)2 chalcogenide films

The blue shift of optical transmittance edges were observed in amorphous semiconductor Ge(S, Se)2 chalcogenide films with light illumination. The shift in well-annealed films could be recovered by annealing the films near the glass-transition temperature again. The photocrystallization was also observed in amorphous Ge(S,Se)2 films with light illumination by the transmitting electron microscope measurement. The photoinduced phenomina of the amorphous Ge(S,Se)2 films could be applied to designing some new kinds of optical storage materials.     

多晶硅发射极锗硅合金基区HBT理论模型

对多晶硅发射极锗硅合金基区ＨＢＴ提出了一个理论模型，认为在多晶硅发射区和锗硅合金基区间存在一界面层。通过计算机模拟得到界面层的厚度取适当值时有利于增益的提高，但应降低界面态密度；随着基区中锗含量ｘ的增大增益相应增大，但由于界面态的作用，当ｘ增加到一定值时增益的提高变缓。     

Photoinduced effects in amorphous semiconductor Ge(S, Se)2 chalcogenide films

The blue shift of optical transmittance edges were observed in amorphous semiconductor Ge(S, Se)₂ chalcogenide films with light illumination. The shift in well-annealed films could be recovered by annealing the films near the glass-transition temperature again. The photocrystallization was also observed in amorphous Ge(S,Se)₂ films with light illumination by the transmitting electron microscope measurement. The photoinduced phenomina of the amorphous Ge(S,Se)₂ films could be applied to designing some new kinds of optical storage materials.     

飞秒激光辐照CuZr非晶合金损伤动力学研究

采用考虑了电子压强梯度的双温分子动力学方法,研究了纳米CuZr非晶合金薄膜在脉宽为100 fs,能量密度为0.08～0.16 J/cm~2的飞秒激光辐照下的烧蚀动力学过程.结果表明,低能量密度下,电子压强梯度对靶材的结构损伤过程影响很小.高能量密度下,电子压强梯度对靶材内部的电子温度和晶格温度演化场产生了显著的影响,CuZr非晶合金薄膜的结构存在皮秒量级的由电子压强梯度诱导的非热烧蚀过程,并且随着能流密度的增大,这一超快的非热烧蚀过程在时间尺度上会得到提前.