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基于密度泛函理论框架的第一性原理平面波赝势方法对双轴应变Si/(111) Si1-xGex(x=0.1—0.4)的能带结构进行了研究,结果表明:导带带边六度简并没有消除;应变部分消除了价带带边的简并度;导带带边能量极值k矢位置和极值附近可由电子有效质量描述的能带形状在应变条件下几乎不变;价带极大值附近可由空穴有效质量描述的能带形状随着x有规律地变化. 此外,给出的禁带宽度与x的拟
关键词:
应变硅
能带结构
第一性原理 相似文献
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应变Ge材料因其载流子迁移率高, 且与硅工艺兼容等优点, 已成为硅基CMOS研究发展的重点和热点. 本文基于压应变Ge/(001)Si1-xGex价带结构模型, 研究了压应变Ge/(001)Si1-xGex空穴各散射概率、空穴迁移率与Ge组分(x)的关系, 包括空穴离化杂质散射概率、声学声子散射、非极性光学声子散射、总散射概率以及空穴各向同性、各向异性迁移率, 获得了有实用价值的相关结论. 本文量化模型可为应力致Ge改性半导体物理的理解及相关器件的研究设计提供有重要的理论参考. 相似文献
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详细论述Si/SiGe量子级联激光器的工作原理,通过对比找到一组合适的Si,Ge和SiGe合金的能带参数,进而应用6×6 k·p方法计算了不同阱宽、不同Ge组分Si/Si1-xGex/Si量子阱价带量子化的空穴能级本征值及其色散关系,分析Si/Si1-xGex/Si量子阱空穴态能级间距随阱宽和组分的变化规律,最后应用计算结果讨论了Si/SiGe量子级联激光器有源区的能带设计,有益于优化Si /SiGe量子级联激光器结构.
关键词:
硅锗材料
量子级联激光器
子带跃迁
k·p方法')" href="#">k·p方法 相似文献
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利用Keating模型计算了Si(1-x)Gex合金中Si—Si,Ge—Ge和Si—Ge三种振动模态的拉曼频移,计算分别获得Ge浓度为01,05和09时,Si—Ge的振动拉曼频移分别为40275,41339和38815 cm-1,这些结果与文献的实验结果符合,证明了Keating模型建立的关于原子振动模型是有效的,并可以利用拉伸压缩和相邻原子键之间弹性系数变化获得处于应变状态的拉曼光谱频率.利用Kea
关键词:
Keating模型
拉曼光谱
(1-x)Gex')" href="#">Si(1-x)Gex
非晶硅 相似文献
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在利用k·p微扰理论获得应变Ge/Si1-xGex价带E(k)-k关系的基础上,研究得到了(001),(101),(111)面应变Ge/Si1-xGex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/Si1-xGex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. 相似文献
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基于k·p微扰理论, 通过引入应变哈密顿量作为微扰, 建立了双轴应变Ge/Si1-xGex价带色散关系模型. 模型适于任意晶向弛豫Si1-xGex虚衬底上的应变Ge价带结构, 通过该模型可获得任意k方向应变Ge的价带结构和空穴有效质量. 模型的Matlab模拟结果显示, 应变Ge/Si1-xGex价带带边空穴有效质量随Ge组分的增加而减小, 其各向异性比弛豫Ge更加显著. 本文研究成果对Si基应变Ge MOS器件及集成电路的沟道应力与晶向的设计有参考价值. 相似文献
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基于Fermi黄金法则及Boltzmann方程碰撞项近似理论, 推导建立了(001)弛豫Si1-xGex衬底外延四方晶系应变Si空穴散射几率与应力及能量的理论关系模型, 包括离化杂质、声学声子、非极性光学声子及总散射概率(能量40 meV时)模型. 结果表明: 当Ge组分(x)低于0.2时, 应变Si/(001)Si1-xGex材料空穴总散射概率随应力显著减小. 之后, 其随应力的变化趋于平缓. 与立方晶系未应变Si材料相比, 四方晶系应变Si材料空穴总散射概率最多可减小66%. 应变Si材料空穴迁移率增强与其散射概率的减小密切相关, 本文所得量化模型可为应变Si空穴迁移率及PMOS器件的研究与设计提供理论参考. 相似文献
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利用二维数值模拟方法,研究了不同Ge组分应变Si1-xGe x 沟道p-MOSFET的电容-电压特性以及阈值电压的变化情况.计算结果表明:提高应变Si1-xGe x 沟道层中的Ge组分,器件亚阈值电流明显增大;栅电容在器件进入反型状态时产生显著变化;阈值电压的改变量与Ge组分基本成线性关系.通过改变Si1-xGe x 沟道的长度,并结
关键词:
1-xGe x 沟道')" href="#">应变Si1-xGe x 沟道
p-MOSFET
空穴迁移率
栅电容 相似文献
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We study the hole subband non-parabolicities in undoped pseudomorphic Si/Si1 − xGexquantum wells, strained in the growth direction 100. We solve exactly the multiband effective mass equation that describes the heavy, light and split-off hole valence bands. The symmetries of the Luttinger–Kohn Hamiltonian of the system are used to decouple the degenerate subbands. We calculate the in-plane dispersion relations, investigate the importance of the inclusion of the split-off hole valence band in the Hamiltonian and comment on the resulted non-parabolicities. Resonance states are also obtained. 相似文献