大尺寸晶圆级GeSn（Bi）半导体薄膜及集成光电探测器件阵列研究
发布时间：2021-07-11 07:16
新型半导体薄膜正从两条途径向红外波段和太赫兹波段迈进,即从射频、微波、毫米波、太赫兹到中远红外,从紫外光、可见光、近红外、中远红外到太赫兹波段。在同一半导体晶圆上光、电、磁、波器件大集成与微电路系统的互联,可能是以后发展的方向,也有可能成为未来国际该领域的热点。外延生长大尺寸晶圆级优秀红外与太赫兹波段半导体功能薄膜、原位实现器件阵列集成、并互联成集成电路是近期国际研究比较热点的问题。控制大尺寸硅晶圆上异质外延半导体薄膜的位错密度,突破掺杂半导体薄膜红外和太赫兹波段频率上限,探索4英寸以上晶圆级红外与太赫兹波段信息探测与调制阵列器件工艺,成为这一领域的技术瓶颈。本论文正是基于上述科学问题、国际关注热点和技术瓶颈开展工作的,具体在如下几个方面取得进展:1.探索了UHV/CVD和MBE方法生长大尺寸半导体晶圆级Ge1-xSnx、Ge1-xBix薄膜过程机制,通过对UHV/CVD和MBE两种先进生长方法的物理及化学成膜机制分析,真空室气体分子的扩散、分布、混合模拟,薄膜在衬底表面的理化反应探索,大尺寸薄膜厚...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：223 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
薄膜材料的偏置电压函数和Sn掺杂量不同的薄膜材料的光谱分析
(a) (b)1-1 薄膜材料的偏置电压函数和 Sn 掺杂量不同的薄膜材料的光谱分析。(a)薄膜材料的电压函数；(b)不同 Sn 掺杂量的薄膜材料的光谱分析2014 年，中科院半导体所 Wenqi Huang 等人[103]，采用第一原理计算 GeP电光性能。GePb 薄膜当 Pb 含量在 8.3%时已显现出金属能带特性，所以其带隙，它的能带静态实部峰值为 1.02eV，介电常数为 24.79，均高于 G，实验证明只有 Ge22Pb2的含量相对 GeSn 而言，可以考虑在近红外波段应4 年，中科院半导体所 Xu.Zhang，Q. M. Wang 等人[104-106]采用 MBE 方法上生长的 GeSnTe 的薄膜；测试图如图 1-2 所示。因此，最佳退火条件是 530 s。
明等人设计的调制器模型和同驱动电压下的静态电rigue 教授等人于报道 AlGaAs/GaAs/Graph 异要为调制深度可达 90%[114]。它的调控是机制，超材料对 THz 波有选择性极大衰减损耗波沟道中的二维电子气，调控石墨烯的费米能，如图 1-4 所示。(a) (b)s 结构的太赫兹调制器；(b)2011 年，朱道本教授等的电学性能[114-120]
【参考文献】：
期刊论文
[1]高锡含量锗锡合金和镍反应的形貌研究[J]. 孟骁然,平云霞,常永伟,魏星,俞文杰,薛忠营,狄增峰,张苗,张波. 功能材料与器件学报. 2015(05)
[2]基于石墨烯的半导体光电器件研究进展[J]. 尹伟红,韩勤,杨晓红. 物理学报. 2012(24)
[3]Strained and strain-relaxed epitaxial Ge1-xSnx alloys on Si（100） substrates[J]. 汪巍,苏少坚,郑军,张广泽,左玉华,成步文,王启明. Chinese Physics B. 2011(06)
本文编号：3277614
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：223 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
薄膜材料的偏置电压函数和Sn掺杂量不同的薄膜材料的光谱分析
(a) (b)1-1 薄膜材料的偏置电压函数和 Sn 掺杂量不同的薄膜材料的光谱分析。(a)薄膜材料的电压函数；(b)不同 Sn 掺杂量的薄膜材料的光谱分析2014 年，中科院半导体所 Wenqi Huang 等人[103]，采用第一原理计算 GeP电光性能。GePb 薄膜当 Pb 含量在 8.3%时已显现出金属能带特性，所以其带隙，它的能带静态实部峰值为 1.02eV，介电常数为 24.79，均高于 G，实验证明只有 Ge22Pb2的含量相对 GeSn 而言，可以考虑在近红外波段应4 年，中科院半导体所 Xu.Zhang，Q. M. Wang 等人[104-106]采用 MBE 方法上生长的 GeSnTe 的薄膜；测试图如图 1-2 所示。因此，最佳退火条件是 530 s。
明等人设计的调制器模型和同驱动电压下的静态电rigue 教授等人于报道 AlGaAs/GaAs/Graph 异要为调制深度可达 90%[114]。它的调控是机制，超材料对 THz 波有选择性极大衰减损耗波沟道中的二维电子气，调控石墨烯的费米能，如图 1-4 所示。(a) (b)s 结构的太赫兹调制器；(b)2011 年，朱道本教授等的电学性能[114-120]
【参考文献】：
期刊论文
[1]高锡含量锗锡合金和镍反应的形貌研究[J]. 孟骁然,平云霞,常永伟,魏星,俞文杰,薛忠营,狄增峰,张苗,张波. 功能材料与器件学报. 2015(05)
[2]基于石墨烯的半导体光电器件研究进展[J]. 尹伟红,韩勤,杨晓红. 物理学报. 2012(24)
[3]Strained and strain-relaxed epitaxial Ge1-xSnx alloys on Si（100） substrates[J]. 汪巍,苏少坚,郑军,张广泽,左玉华,成步文,王启明. Chinese Physics B. 2011(06)
本文编号：3277614
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