基于二聚体理论与扩散理论的Si1-xGex材料生长动力学模型

摘要

随着Si1-xGex材料在高频领域上的广泛应用以及SiGe IC芯片在集成电路领域的重要性不断提升,对于Si1-xGex材料的研究引起了许多研究机构的兴趣。而生长质量良好的Si1-xGex薄膜需要对其复杂的生长过程及其生长动力学进行研究。
　　基于Ge组分影响Si1-xGex生长速率的实验结果,本文提出了分立流密度的机理和模型;基于 Si基半导体表面的二聚体理论,本文首次提出了 CVD(化学气相淀积)外延生长Si1-xGex材料的分速度机制和模型。与以前Si1-xGex材料只考虑表面反应的影响机制的生长动力学模型,并且认为Si、Ge材料是独立生长的观点不同,本文还考虑了气相输运的控制机制和 Si、Ge材料相互独立相互影响的生长过程,给出了Si1-xGex材料的分速度生长动力学模型。将模型计算值与实验值进行了对比,发现在不同的温度下,两者符合得非常好。该模型考虑了多方面的生长影响因子,符合实际的生长过程,物理意义鲜明,结构清晰,适用于不同气源体系和不同温度下的Si基应变材料CVD生长动力学的描述。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 研究的意义

1.2 SiGe技术的研究现状和应用前景

1.3 本论文的主要研究内容

第二章 Si1-xGex材料的CVD生长机理与生长模拟方法

2.1薄膜的生长机理

2.2 薄膜生长的模拟研究方法

2.3本章小结

第三章 Si1-xGex材料的表面反应特性研究

3.1 H原子的脱附机制

3.2 边界层理论

3.3反应速率理论

3.4本章小结

第四章 Si1-xGex材料CVD生长动力学速率模型研究

4.1二聚体理论

4.2 Si1-xGex材料生长的控制机制

4.3 Si1-xGex合金的CVD生长速率模型

4.4 本章小结

第五章 模型验证

5.1 Si1-xGex合金的RPCVD生长实验

5.2 模型参数的确定

5.3 实验验证与对比

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

致谢

参考文献

攻读硕士研究生期间的研究成果