應(yīng)變鍺應(yīng)變張量模型及導(dǎo)帶能級(jí)結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、鍺(Ge)的電子和空穴遷移率遠(yuǎn)高于硅(Si),且其與硅(Si)工藝有良好的兼容性,根據(jù)ITRS(國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)藍(lán)圖)的預(yù)測(cè),應(yīng)變Ge將是16納米及以下工藝節(jié)點(diǎn)硅基CMOS的最佳溝道材料。能帶結(jié)構(gòu)是深入研究應(yīng)變Ge材料基本特性,設(shè)計(jì)高速/高性能器件與電路的基礎(chǔ)。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)應(yīng)變鍺的研究主要集中在應(yīng)變鍺材料制備、新型器件結(jié)構(gòu)及其性能優(yōu)化等方面,有關(guān)應(yīng)力作用下鍺材料能帶結(jié)構(gòu)研究的文獻(xiàn)報(bào)道則較少,理論研究滯后于應(yīng)用研究。
　　本文從應(yīng)用

2、胡克定律,建立了沿<001>、<110>和<111>方向單、雙軸張和壓應(yīng)力作用下應(yīng)變鍺在任意面內(nèi)的應(yīng)變張量模型。根據(jù)線性形變勢(shì)能理論,計(jì)算了沿<001>、<110>和<111>方向的單軸應(yīng)力作用下以及雙軸應(yīng)力在不同晶面內(nèi)的應(yīng)變鍺導(dǎo)帶各個(gè)能谷的谷底能級(jí)的變化情況。計(jì)算結(jié)果顯示,在<001>方向的單軸應(yīng)力作用下,Δ能谷帶邊能級(jí)分裂,且在壓應(yīng)力是1.8GPa時(shí)Δ能谷的谷底能級(jí)變?yōu)樽畹湍芗?jí)。在<110>方向的單軸應(yīng)力作用下,Δ能谷和L能谷帶邊能