應(yīng)變硅空穴遷移率與晶向研究.pdf

1、應(yīng)變硅以其遷移率高、與傳統(tǒng)硅工藝兼容等優(yōu)點(diǎn)成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)外關(guān)注的研究領(lǐng)域和研究發(fā)展重點(diǎn)，在高速/高性能器件和電路中有極大的應(yīng)用前景。應(yīng)變硅遷移率的研究對(duì)應(yīng)變硅器件研究與電路設(shè)計(jì)具有極其重要的理論價(jià)值和指導(dǎo)意義，目前，有關(guān)應(yīng)變硅材料晶向的研究鮮有報(bào)道，而晶向是影響遷移率的重要因素之一。
　　 本文主要研究應(yīng)變硅空穴各機(jī)制散射幾率及空穴遷移率與晶向、應(yīng)力的理論關(guān)系。首先分析了應(yīng)變硅形成機(jī)理、能帶結(jié)構(gòu)變化、空穴態(tài)密度有效質(zhì)量，進(jìn)而分析了

2、空穴遷移率增強(qiáng)機(jī)理。然后從量子力學(xué)理論出發(fā)，基于空穴態(tài)密度有效質(zhì)量模型，研究建立了空穴各機(jī)制散射幾率模型，包括電離雜質(zhì)散射、聲學(xué)聲子散射、非極性光學(xué)聲子散射。基于空穴電導(dǎo)有效質(zhì)量各向異性，進(jìn)一步獲得了應(yīng)變硅空穴遷移率與晶向及應(yīng)力的量化關(guān)系，結(jié)果表明，應(yīng)變硅各晶向空穴遷移率隨鍺組分增加而顯著增加，最后趨于飽和，其中，[001]晶向遷移率＞[010]＞[-101]＞[1-10]＞[111]。
　　 本文所得模型數(shù)據(jù)量化，為認(rèn)識(shí)應(yīng)變硅