微波大功率SiGe HBT的研究进展及其应用

文章论述了SiGe异质结双极晶体管(HBT)在微波功率领域应用的优势,详细介绍了微波功率SiGe HBT的结构设计方法,以及主要影响器件性能的材料和结构因素,评述了其最新进展及今后发展方向.     

循环氧化/退火制备GeOI薄膜材料及其性质研究

采用超高真空化学气相淀积系统在SOI(绝缘体上硅)衬底上生长了Si_0.82Ge_0.18外延层,通过循环氧化/退火工艺,制备出Ge组分从0.24到1的绝缘体上锗硅(SGOI)材料.采用高分辨透射电镜、拉曼散射光谱和光致发光谱表征了其结构及光学性质,对氧化过程中SiGe层中的Ge组分和应变的演变进行了分析.最后制备出11 nm厚的绝缘体上Ge材料(GeOI),具有完整的晶格结构和平整的界面.室温下观测到绝缘体上Ge直接带跃迁光致发光,发光峰值位于1540 nm,发光 关键词： GeOI 氧化 退火 光致发光谱     

Analysis of tensile strain enhancement in Ge nano-belts on an insulator surrounded by dielectrics

Ge nano-belts with large tensile strain are considered as one of the promising materials for high carrier mobility metal- oxide-semiconductor transistors and efficient photonic devices. In this paper, we design the Ge nano-belts on an insulator surrounded by Si3N4 or SiO？ for improving their tensile strain and simulate the strain profiles by using the finite difference time domain （FDTD） method. The width and thickness parameters of Ge nano-belts on an insulator, which have great effects on the strain profile, are optimized. A large uniaxial tensile strain of 1.16% in 50-nm width and 12-nm thickness Ge nano-belts with the sidewalls protected by Si3N4 is achieved after thermal treatments, which would significantly tailor the band gap structures of Ge-nanobelts to realize the high performance devices.     

Si基Ge波导光电探测器的制备和特性研究

以外延Ge薄膜为吸收区,在Si基上制备了Ge波导光电探测器。利用超高真空化学汽相淀积(UHV/CVD)设备,采取低温高温两步法,在Si(100)衬底上外延出厚度约为500nm的高质量纯Ge层。探测器采用脊型波导结构,Al电极分别制作在波导的台面上下形成背对背肖特基结。I-V特性测试表明,在-1V偏压下,暗电流密度为0.2mA/cm2。由于Si与Ge热失配引起外延的Ge薄膜受到0.2%张应变,减小了Ge带隙,光响应波长范围扩展到1.60μm以上。在70mW、1.55μm入射光照射下,测得光电流比暗电流高出近1个数量级。     

Si/SiGe量子级联激光器的能带设计

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/Si_1-xGe_x/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/Si_1-xGe_x/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     

利用金属过渡层低温键合硅晶片

在Si/Si之间采用Ti/Au金属过渡层,实现了Si/Si低温键合,键合温度可低至414 ℃.采用拉伸强度测试对Si/Si键合结构的界面特性进行测试,结果表明,键合强度高于1.27MPa;I-V测试表明,Si/Ti/Au/Ti/Si键合界面基本为欧姆接触;X射线光电子能谱(XPS)测试结果进一步表明,界面主要为Si-Au共晶合金.不同温度的变温退火实验表明,键合温度越高,键合强度越大,且渐变退火有利于提高键合强度.     

高效光电混合的联合变换相关器作多目标检测

提出一种使用高效光电混合的联合变换相关器作多目标检测的方法。这一方法将联台功率谱复制N份构成N个全同的联合功率谱列阵，可以更有效地利用空间光调制器的面积以及读出无效率，因而在输出面可获得增强的光学相关信号。     

使用振幅调制和功率谱相减的联合变换相关器作多目标检测

提出一种使用振幅调制和功率谱相减的联合变换相关器作多目标检测，这一方法对联合功率谱作了修正，先将联合功率谱减去纯输入景物的功率谱和参考图象的功率谱，再将所得修正的联合功率谱乘以振幅调制滤波函数。分析和量化了输入景物噪声对联合变换相关器性能的影响。这种方法比条纹调节的联合变换相关器和修正的条纹调节的联合变换相关器能产生更好的相关输出和适应输入景物噪声的能力。     

Wet thermal annealing effect on TaN/HfO2/Ge metal-oxide-semiconductor capacitors with and without a GeO2 passivation layer

Wet thermal annealing effects on the properties of TaN/HfO2/Ge metal-oxide-semiconductor(MOS) structures with and without a GeO2 passivation layer are investigated.The physical and the electrical properties are characterized by X-ray photoemission spectroscopy,high-resolution transmission electron microscopy,capacitance-voltage(C-V) and current-voltage characteristics.It is demonstrated that wet thermal annealing at relatively higher temperature such as 550℃ can lead to Ge incorporation in HfO2 and the partial crystallization of HfO2,which should be responsible for the serious degradation of the electrical characteristics of the TaN/HfO2/Ge MOS capacitors.However,wet thermal annealing at 400℃ can decrease the GeO x interlayer thickness at the HfO2/Ge interface,resulting in a significant reduction of the interface states and a smaller effective oxide thickness,along with the introduction of a positive charge in the dielectrics due to the hydrolyzable property of GeO x in the wet ambient.The pre-growth of a thin GeO2 passivation layer can effectively suppress the interface states and improve the C-V characteristics for the as-prepared HfO2 gated Ge MOS capacitors,but it also dissembles the benefits of wet thermal annealing to a certain extent.     

合金条件对Al/n~+-Ge欧姆接触的影响

Ge比Si具有更高的电子和空穴迁移率,且Ge材料可以应用于1.3～1.5μm近红外波段,因此Ge成为制备微电子和光电子器件的主要材料。然而由于Ge的费密能级钉扎效应以及难以获得高浓度的磷(P)原位掺杂,使得n-Ge的欧姆接触成为一个难题。采用P+离子注入获得高掺杂浓度的n-Ge材料,掺杂浓度为1.5×1019cm-3;依据圆形传输线模型(CTLM)制备了一系列Al/n+-Ge样品,研究了不同退火温度和退火方式对其接触特性的影响。实验结果表明,Al/n+-Ge样品通过400℃快速热退火(RTA)30 s表现出欧姆接触特性,并且接触电阻率ρc最低,为1.3×10-5Ω·cm2。