形变超晶格Si/Ge的能带结构

用经验的紧束缚方法对短周期的(Si)_n/(Ge)_m形变超晶格的电子态进行了计算。结果表明,由于布里渊区折迭的要求,只有当n+m=10时超晶格才可能产生直接能隙。对周期为n+m=10的超晶格,Γ,N,△处的导带谷间的相对位置对直接能隙的形成具有决定作用,而n的大小与衬底的组分对此有极大影响。(Si)₆/(Ge)₄和(Si)₈/(Ge)₂超晶格在Si_1-xG 关键词：     

Si1-xGex/Si异质结构中热应力对临界厚度的影响

系统分析了Si_1-xGe_x/Si外延生长中热应力对外延生长的影响．假设Si Ge的线膨胀系数是随Ge的组分线性变化的，由此计算出热应变和应变能密度．根据能量平衡原理，当失配应变能密度加热应变能密度等于位错能密度时，外延层达到临界厚度，在People的基础上得出了改进的临界厚度计算公式．理论计算值与People的实验值更相近． 关键词：     

GexSi1-x/Si应变层超晶格的分子束外延生长及其特性研究

在Si(100)衬底上用分子束外延在不同的温度下生长了不同组份的Ge_xSi_1-x/Si应变层超晶格。用反射式高能电子衍射、X射线双晶衍射、卢瑟福背散射、透射电子显微镜以及Raman。散射等测试方法研究了Ge_xSi_1-x/Si超晶格的生长及其结构特性。结果表明,对不同合金组份的超晶格,其最佳生长温度不同。x值小,生长温度高;反之,则要求生长温度低。对于x为0.1—0.6,在400—600℃的生长温度范围能够长成界面平整、 关键词：     

应变层超晶格(InAs)n(InP)n(001)电子结构的LMTO计算

基于Linearized-Muffin-Tin Orbitals(LMTO)能带方法,采用内部求和计入空d轨道的处理,对(InAs)_n(InP)_n(001),(n=1,2,3)应变层超晶格的电子结构进行了第一性原理计算。得出了其能带结构,态密度分布(对n=1)。考察了In4d轨道对能带计算的影响,并采用冻结势方法求出了(InAs)_n(InP)_n(001),(n=1,2,3)的价带边不连续值△E_v。 关键词：     

GexSi1-x/Si超晶格的X射线小角衍射分析

用分子束外延生长了23周期的Ge_xSi_1-x/Si超晶格,用计算机控制的衍射仪(CuK_a辐射)测量了X射线衍射曲线,共观察到13级超晶格结构的衍射峰。超晶格的周期和Ge平均含量可以根据考虑折射修正的布喇格定律得出。用光学多层膜反射理论分析衍射曲线可以确定超晶格的结构参数,第2级衍射峰与第一级峰的强度比对应于超晶格两种材料的相对厚度变化非常灵敏,通过比较实验和计算的I₂/I₁值,可以确定Si,Ge_xSi_1-x层的厚度以及合金组份x。用光学多层膜反射理谁计算得到的衍射曲线与实验曲线趋于一致。 关键词：     

不同剂量C离子注入Si单晶中Si1-xCx合金的形成及其特征

室温下在单晶Si中注入(0.6—1.5)%的C原子,利用高温退火固相外延了Si_1-xC_x合金,研究了不同注入剂量下Si_1-xC_x合金的形成及其特征.如果注入C原子的浓度小于0.6%,在850—950℃退火过程中,C原子容易与注入产生的损伤缺陷结合,难于形成Si_1-xC_x合金相.随注入C原子含量的增加,C原子几乎全部进入晶格位置形成Si_1-xC_{x 关键词： 1-x}C_x合金')" href="#">Si_1-xC_x合金 离子注入 固相外延     

应变Ge空穴有效质量的各向异性与各向同性

在利用k·p微扰理论获得应变Ge/Si_1-xGe_x价带E（k）-k关系的基础上,研究得到了（001）,（101）,（111）面应变Ge/Si_1-xGe_x沿不同晶向及各向同性的价带空穴有效质量.结果显示,应变Ge/Si_1-xGe_x沿各晶向的带边有效质量随应力增大而减小,且沿[010]晶向最小;子带空穴有效质量在应力较大时变化不明显,并且在数值上与带边空穴有效质量相差不大.最后利用各向同性有效质量与文献结果进行比对,验证了结果的正确性.     

GexSi1-x/Si超晶格的俄歇深度剖面分析

用氩离子刻蚀和俄歇电子能谱测量Ge_xSi_1-x/Si应变层超晶格的成分深度分布,得到Ge,Si两种成分随深度的周期性变化,在二次电子象中观察到刻蚀坑边缘的明暗交替的周期性结构。讨论了用俄歇深度剖面分布作超晶格结构分析的特点及其局限性。 关键词：     

应变超晶格(ZnS)1/(ZnSe)1的光学性质

用linear mufin tin orbital能带方法，计算Si衬底上（ZnS）_n/（ZnSe）_n（001）超晶格的能带结构，计算中采用外加调整势进行带隙修正．在得到较准确的能带结构和波函数的基础上，计算该超晶格系统的光学介电函数虚部ε₂（ω）．结果表明，该超晶格系统的光学性质结合了ZnS和ZnSe体材料光学性质的特点，在相当宽的能量范围内有较好的光谱响应．并且该超晶格系统是直接带隙材料，在光电器件应用中有很大潜力． 关键词：     

外延Si1-xGex薄层中浅杂质的光热电离光谱

在Si_1-xGe_x合金外延层中利用光热电离光谱方法观察到了Si_0.92Ge_0.08合金中浅施主磷的2p_±及3p_±态的分立谱线，并根据有效质量近似理论估算了Si_0.92Ge_0.08合金中磷施主的电离能为45.51meV．与硅相比，由于合金的无序效应，Si_1-xGe_x合金的分立谱线发生明显展宽 关键词：     

高能电子衍射研究H钝化偏角Si衬底上Si,GexSi1-x的分子束外延生长模式

用高能电子衍射(RHEED)研究H钝化偏角Si衬底上Si,Ge_xSi_1-x材料的分子束外延(MBE)生长模式,发现经低温处理的H钝化Si衬底上要经过10nm左右的Si生长才能获得比较平整的表面.Si,Ge_xSi_1-x外延时的稳定表面均以双原子台阶为主,双原子台阶与单原子台阶并存的结构.Si双原子台阶上的Si二聚体列(dimerrow)取向垂直于台阶边缘,而Ge_xSi_1-x双原 关键词：     

生长在Si(001)衬底上应变合金层GexSi1-x的光学性质

采用经验的紧束缚方法对生长在Si(001)衬底上的应变合金Ge_xSi_1-x的光学常数进行了计算。应变对电子能带结构的影响,通过紧束缚参数随键角方向余弦的变化以及键长按经验的标度定则的变化而进行计算。其中标度指数根据对Ge和Si的畸变势常数的实验值进行拟合而确定。计算介电常数虚部时出现的动量矩阵元,根据对Ge和Si的介电常数虚部的实验曲线拟合而决定。列出了当x=0.2和1时的光学常数——介电常数虚部ε₂、折射率n、吸收系数α和反射率R的计算结     

MoxGe1-x,MoxSi1-x薄膜的非晶形成成份及超导转变温度

用直流吸气溅射法在液氮冷底板上分别制备了Mo_xGe_1-x,Mo_xSi_1-x的薄膜。其形成非晶的成份分别为Ge>22at%,Si>18at％。超导转变临界温度T_c在非晶状态下随着Ge,Si的含量增加而下降(约6—3K)。非晶Mo₇₇Ge₂₃膜的晶化温度为780℃,而非晶Mo₇₈Si₂₂膜的晶化温度为480℃。 关键词：     

Raman scattering in Ge-Ge1-xSix superlattice

Raman studies of Ge based Ge_1-xSi_x superlattices are presented. Using Raman spectroscopy as a local probe, only the first Ge-Ge_1-xSi_x bilayer underneath the surface is explored. It is shown that the top Ge layer experiences a biaxial elastic stress which we evaluate. The silicon content of the Ge_1-xSi_x layer is deduced from the peak frequency of both Ge-Ge and Ge-Si bond vibrations. The Ge-Ge_1-xSi_x interfacial perfection is also investigated. The Raman data reveal a smearing of this heteroboundary.     

Core excitons in SixGe1-x alloys

The Hjalmarson et al. theory of Frenkel core excitons is applied to the Si and Ge p core excitons in Si_xGe_1-x alloys. The Si 2p and Ge 3p Frenkel excitons' “binding energies” with respect to the conduction-band edge are found to be strong functions of x, with nearly zero binding energies for both excitons near x=0 or 1, and with binding energies of order tenths of eV for compositions x near x=0.2.     

GexSi1-x合金中的键长及其对电子能带结构的影响

采用经验紧束缚理论，以类似闪锌矿结构的晶体模型模拟Ge_xSi_1-x合金，根据总能最小原则计算了Ge_xSi_1-x合金中的键长及点阵常数．同时以紧束缚方法计算了原子位置发生弛豫前后的电子能带结构，并与虚晶近似下的计算结果进行了比较．计算结果表明，Ge_xSi_1-x合金中的键长基本上与合金组分无关，各自接近于Ｇｅ，Ｓｉ晶体中的键长，与广延ｘ射线吸收精细结构（ＥＸＡＦＳ）测量结果符合得 关键词：     

An effective compliant substrate for low-dislocation relaxed Si1-xGex growth

An effective compliant substrate for Si_1-xGe_x growth is presented. A silicon-on-insulator substrate was implanted with B and O forming 20 wt % borosilicate glass within the SiO₂. The addition of the borosilicate glass to the buried oxide acted to reduce the viscosity at the growth temperature of Si_1-xGe_x, promoting the in situ elastic deformation of the thin Si (∼20 nm) layer on the insulator. The sharing of the misfit between the Si and the Si_1-xGe_x layers was observed and quantified by double-axis X-ray diffraction. In addition, the material quality was assessed using cross-sectional transmission electron microscopy, photoluminescence and etch pit density measurements. No misfit dislocations were observed in the partially relaxed 150-nm Si_0.75Ge_0.25 sample as-grown on a 20% borosilicate glass substrate. The threading dislocation density was estimated at 2×10⁴ cm^-2 for 500-nm Si_0.75Ge_0.25 grown on the 20% borosilicate glass substrate. This method may be used to prepare compliant substrates for the growth of low-dislocation relaxed SiGe layers. Received: 4 January 2001 / Accepted: 30 May 2001 / Published online: 17 October 2001     

高完整GexSi1-x/Si应变超晶格的X射线双晶衍射研究

本文用X射线双晶衍射技术对分子束外延生长的Ge_xSi_1-x/Si应变超晶格的结构参数进行研究,分别采用X射线运动学理论和动力学理论对超晶格的双晶摆动曲线进行计算模拟,得出超晶格的全部结构参数;并对这两种理论计算模拟的结果进行比较,发现这两种理论计算的结果基本一致,只是在细微结构上略有差别,对高完整Ge_xSi_1-x/Si超晶格,用动力学理论计算的曲线更接近于实验曲线。 关键词：