應(yīng)變硅載流子遷移率增強(qiáng)機(jī)理及模型研究.pdf

1、應(yīng)變Si具有遷移率高、能帶結(jié)構(gòu)可調(diào)的優(yōu)點(diǎn)，且能與傳統(tǒng)的體Si工藝兼容。在目前的集成電路產(chǎn)業(yè)中，基于應(yīng)變Si技術(shù)的器件和電路已經(jīng)得到運(yùn)用。在應(yīng)變Si技術(shù)得到實(shí)際運(yùn)用的同時(shí)，相關(guān)理論也在不斷發(fā)展。從理論上研究應(yīng)變硅遷移率增強(qiáng)機(jī)理，可以明確應(yīng)變硅材料性能提高原因，以及指導(dǎo)新型應(yīng)變硅器件和電路設(shè)計(jì)。 本文對(duì)應(yīng)變Si載流子遷移率增強(qiáng)機(jī)理及模型進(jìn)行了研究。首先分析了應(yīng)變硅形成機(jī)制。通過(guò)求解薛定諤方程和運(yùn)用形變勢(shì)理論，得到了應(yīng)變硅的能帶結(jié)構(gòu)，

2、求出了禁帶寬度的變化量。進(jìn)而研究了狀態(tài)密度有效質(zhì)量、狀態(tài)密度、本征載流子濃度等求解遷移率所需的物理參數(shù)。運(yùn)用弛豫時(shí)間近似方法求解玻耳茲曼傳輸方程，推導(dǎo)得到了遷移率與弛豫時(shí)間的表達(dá)式。利用求薛定諤方程和泊松方程自洽解得到的子能帶能量及波函數(shù)，計(jì)算出了聲子散射電子遷移率。從點(diǎn)電荷產(chǎn)生的散射勢(shì)入手，考慮電離雜質(zhì)和固定電荷這些散射中心的總體分布對(duì)電子的散射作用，在此基礎(chǔ)上導(dǎo)出了散射幾率，求出了庫(kù)侖散射遷移率。得出了總的遷移率表達(dá)式。最后，通過(guò)仿