單軸應(yīng)變Si材料價帶結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、Si基應(yīng)變技術(shù)通過在體Si器件中引入應(yīng)力來增強器件性能，且可與傳統(tǒng)硅工藝技術(shù)相兼容，尤其是單軸應(yīng)變技術(shù)已被成功應(yīng)用于90、65、45nm節(jié)點工藝中，已成為當(dāng)前高速/高性能半導(dǎo)體器件和集成電路研究發(fā)展的重點。應(yīng)變Si材料價帶結(jié)構(gòu)的變化是其性能增強的主要因素，系統(tǒng)研究應(yīng)變Si材料價帶結(jié)構(gòu)具有重要的應(yīng)用價值和理論意義。
　　 本論文以單軸應(yīng)變Si材料為研究對象，首先建立應(yīng)變張量模型，并在此基礎(chǔ)上分析(001)、(101)、(111)典

2、型晶面上單軸應(yīng)變Si材料的應(yīng)變張量。然后利用定態(tài)微擾近似求解薛定諤方程，考慮應(yīng)力產(chǎn)生的形變勢場和自旋軌道耦合的作用，采用K·P微擾法，研究建立了單軸應(yīng)變Si材料價帶結(jié)構(gòu)模型，該模型適用于任意晶面及晶向單軸應(yīng)變材料。
　　 基于所建立的價帶結(jié)構(gòu)模型，并結(jié)合相關(guān)參數(shù)，對單軸應(yīng)變Si的價帶能級進行研究分析，獲得了(001)、(101)、(111)典型晶面上應(yīng)力沿任意晶向、任意強度的單軸應(yīng)變Si帶邊、亞帶邊、次帶邊Г點處能級、劈裂能、任