文档介绍：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
博士学位论文
InP基及含磷异质结双极晶体管材料结构设计与气态源分子束外
延生长研究
姓名:徐安怀
申请学位级别:博士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:齐鸣
20040711
摘要异质结双极晶体管枪庀送ㄐ藕臀尴咄ㄐ畔低持械墓丶骷唬凶广阔的应用前景,对它的研究具有重要的学术意义和实际价值。为此,本论文对基峁沟纳杓啤⒅靥疾粼覲型基区材料的气态源分子束外延牧系纳ぜ捌骷谱鹘辛松材料。系统研究了生长温度、迨囱沽虲沽Χ灾夭籼糏庋硬组份、迁移率和空穴浓度的影响。对不同压力和不同生长温度下的氢钝化效び隝匹配的重掺碳时,较低的压力和较低的生长温度是最佳选择。在不用退火的情况下,生长出了空穴浓度高达痗、室温迁ü訧、、韧庋硬牧螱生长特性的深入研究,选择合适峁共牧希貌牧暇哂辛己玫木逯柿俊⒌,滴,能够满足高频器件与电路的制作要求。关键词:/琁/,异质结双极晶体管,气态源分子束外延,碳掺杂长、掺铍和掺碳基区//入系统的研究,取得的主要结果包括:苑⑸浣岷图缃峋哂衝型掺杂层复合结构的/熘式酘牡缌鞔涮匦约捌涠云骷阅艿挠跋旖辛死砺鄯治觯眉迫敫春系流和隧穿电流的理论模型,计算和分析了筒粼硬愫穸燃安粼优ǘ榷訢出特性和电流增益的影响。结果表明,采用这种结构可有效地降低导带势垒尖峰,获得较低的开启电压和较高的电流增益。訡。作为碳杂质源,采用际跎ち擞隝匹配的重碳掺杂虸应也进行了研究。结果表明,为了控制氢钝化效应对器件性能的影响,在利用移率为疺腎牧稀的生长条件和工艺,成功地生长出掺和掺腎疘和疓研制的需要。采用自对准工艺研制的疓使/中珥科学院上海微系统与信息技术研究所博士学位论文”
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致谢本论文是在导师齐鸣研究员的精心指导下完成的。齐老师对科学漆、监瀚敬娩与执着,对科学知谈盼求真务实精释,~直激励蠢学生努力±避。齐老舔溯游麓学识、严谖的漕擎态度藕敏锐翡漏察力给学生整下了涤蕹熬印象。学习期溷,齐老赉器在学焦三身上馁注了大量豹精力,为提高学生熬实验技宾&和理论水乎进褥了悉心麴指导。学生还诚挚感谢齐老题在思想上以及生活上的关心和支持。在本论文完成过程中,д叩玫搅酥泄蒲г荷虾N⑾低秤胄畔⒓际跹芯克信息功能树料豳家羹点实验室分予束外延组全体成员的关心和帮助。作者特别感谢陈晓杰剐研究员和邹璐硕士在本论文工作期间所给予的大力支持与合作,感谢李爱珍研究员、张永刚研究员、吴惠祯研究员和于广辉副研究员、徐刚毅剐研究时感谢李晓良高工、朱祸英实验师、艾立琨硕士、王蔫宽工程筛、胡鬻生工程缗、在器鹳二刳Ч讨校傻搅酥泄蒲参⒌缱友芯刻馇最灰熬吭薄⒘跛河罨究曼、刘训骞谚究昃、张海焚硬究员、孙海峰副辑究员和苏树兵博士的大力支持本论文工作还得到了许多师兄弟,包括吴根柱、李华、陈露东、俞谦荣、雷华平、黄占超、朱诚、张雄等的帮助,作者对他们致以诚挚的谢意。感渤上海微系统所研究生部的各位老师和本实验室领导对我在生活和思想上的关心,感谢图书馆老师在查阅文献方面的帮助。感谢家人对我的支待和鼓励,感谢所寄关心和帮助过我的入。本论文工作得到了菡家龌趋涯幌泄缪г捍葱路搅浇』抢谑С郑员在材料生长方面的指导和帮助,感谢曹俊诚研究员在理论计算方面的指导,间郑燕兰高工、钟金袄醐研究爨、势燕峰劲礤、李存才技昴、胡建实验雾器、蒋守鞭鲂工等静帮翡。翻裁助,作者对他们致以衷心的感谢。特致谢惑。中国科学院上海微系蟪与信息援术研究所博士学桩论交
第一爨引雷甐族化合物半导体是信息技术的重要基础材料之一。为解决礁材料微电子物疆辍蔽和常溪结构纯合耪半导俸耱辩窝傣惫处毽遮度兹限鬣,闺舔上~壹在致力予开创、发展和完善薄臌材料生长简新技术,以保证信息科技的可持续发展。近二十年来,俘随着各静先遂技术手段彝溪论体系熬稳互程避发建,籚族亿合貔半导髂捌瓣与濮转、光惫器俘层爨甭穷,性糍上也是突飞猛避,为当今社会的信息亿避程做出了巨琈跫婵铡⒕芑怠⒆远刂坪拖执馐约际跷R惶澹薄膜材料尺寸从微米量级进入单原予鼷尺度。能带裁剪工程与分子策矫延授零土毽纪丸卡年代后期,髑氖豸洳帽狪—胶劣栌匾棋忽诬鼍曲,⒁熘式崴ḿ途骞在缩息时代的今天,为通应社会和经济发展的需要,建设高速信崽两已势在必行。储的关键,它们在信息容量、遮度及幢酝稳定往方谣都与半簿体稼鹈弱性琵密韵稽关,与半导体器件设讨和工艺设计密切联聚。为此,必须大力开展新型结构材料及工艺技米磺究。铯台耪半导体可以逶过调节缝元旄慕挥⒔ト荩钜砻垢哺堑绱挪ǜ郯籿羧化台咎半簿体耪鹈磷铡熬微波、毫米波器谩⒐獾缱屿鄘牛等在信患的获取、薪芗偷氖锕饣嫒死嗌缁岽戳颂蛲朊蜗耄参J澜缇谩⑸肪车目沙中器件以其独具