用c-v法研究鍺硅量子阱結(jié)構(gòu)的電學性質(zhì)-資料下載頁
2025-06-25 16:21本頁面
【正文】 值也增加，并且向低電壓方向移動直至其消失。這是因為加反向偏壓后阱外載流子將向阱內(nèi)轉(zhuǎn)移，在量子阱附近形成耗盡區(qū)。而樣品表面金屬與半導體相接觸產(chǎn)生的肖特基勢壘也形成耗盡區(qū)。CV曲線的第一個拐點就是對應著兩個耗盡區(qū)相互重疊后，隨著外加偏壓的增加，覆蓋層中載流子全部耗盡。在此之后，交變電壓所引起的電荷變化,不再由覆蓋層中載流子變化而產(chǎn)生，而是由阱中載流子的變化所決定的。圖254 由圖(252)的CV曲線得到表觀載流子濃度曲線圖(255b)顯示了覆蓋層厚度為300nm，改變勢壘層中摻雜濃度的CV曲線，此時第一拐點的電容數(shù)值幾乎不隨摻雜濃度而變化，但其所對應的電壓卻隨著摻雜濃度的減少而迅速向低電壓方向移動。這是因為覆蓋層摻雜濃度越低，耗盡該層載流子所需的電壓也就越低。圖255a 不同覆蓋層厚度的CV曲線(其余參數(shù)同表251)圖254b 不同覆蓋層摻雜濃度的CV曲線(其余參數(shù)同表251)圖255 不同量子阱層摻雜濃度的CV曲線(其余參數(shù)同表251)覆蓋層的厚度及摻雜濃度不僅影響平臺起始點的電容值及所對應的電壓，而且還對平臺的寬度產(chǎn)生影響。因為在平臺的電壓范圍內(nèi)，阱中載流子濃度隨外加電壓的增加而減少，直至全部耗盡。當覆蓋層厚度增加時，由于電壓的分壓作用，使得降在量子阱上的分壓相應減少，因此需要更大的外加偏壓才能使阱中載流子濃度全部耗盡，這就使平臺的寬度增大。同樣地，當覆蓋層摻雜濃度增加時，覆蓋層中更多的載流子轉(zhuǎn)移到阱內(nèi)，也就需要更高的外加偏壓才能使阱中載流子全部耗盡，平臺的寬度也就隨之增大。圖(255)顯示了不同量子阱的摻雜濃度也對平臺的形狀，隨著量子阱中的摻雜濃度提高，阱中的載流子濃度也就會相應增加，那就需要更高的外加電壓才能耗盡阱中的載流子，因此平臺寬度也就隨著摻雜濃度的增加而增加。結(jié)束語本文通過在較大反向偏壓范圍內(nèi)泊松方程得到單量子阱CV特性的理論解析式，并以此得到完整的CV特性曲線。此外，對量子阱采用有限深勢阱近似求解薛定諤方程，并基于迭代法數(shù)值求解解泊松方程模擬計算了單量子阱結(jié)構(gòu)樣品在不同偏壓下的載流子濃度分布和CV特性，繼而討論不同量子阱結(jié)構(gòu)參數(shù)對CV特性曲線的影響。目前對單量子阱遠不能滿足半導體發(fā)展的需要，越來越多地將目光聚集在性能更佳的多量子阱結(jié)構(gòu)及超晶格結(jié)構(gòu)材料上，未能將多量子阱結(jié)構(gòu)采用迭代法模擬得到特征明顯的CV曲線是本次論文的不足之處。參考文獻[1], , et al. Measurement of isotype heterojunction barriers by CV profiling [J].,36: 259297.[2], , et al. Spatial localization of impurities in δdoped GaAs [J]. , 52: 15081510.[3], , et al. Spatial resolution of the capacitance voltage profiling technique on semiconductors with quantum confinement [J]. Appl. , 57: 497499.[4] and . Modulation of carrier distributions in deltadoped quantum wells [J]. , 59: 13441346.[5]Norio Yamamoto, Kiyoyuki Yokoyama, and Mitsuo Yamamoto. Carrier profile evaluation for a Zndoped InGaAsP/InGaAsP multiquantum well using a lowtemperature capacitancevoltage method [J]., 62: 252254.[6] and . Capacitancevoltage profiling through graded heterojunctions: Theory and experiment [J]., 73: 251260.[7], , A. C. Gossard. Lowtemperature carrier distributions in wide quantum wells of different shapes from capacitancevoltage measurements [J]. , 76: 10031007.[8], and . Analytical calculation of the capacitance associated with a single quantum well located in a junction [J]. J. Appl. ,69:79127914[9], Semicond. Sci. :1372[10], and . Simulation of the capacitancevoltage characteristics of a singlequantumwell structure based on the selfconsistent solution of the Schrodinger and Poisson equations [J].,80:864871[11], , et al. Analysis of capacitancevoltage characteristics of Si1xGex/Si quantumwell structures [J]. ,54:79797986[12]Fang Lu, Dawei Gong, Jianbao Wang et al. Capacitancevoltage characteristics of a Schottky junction containing SiGe quantum wells[J].,53:46234629[13][M].北京：高等教育出版社,1995[14]劉恩科，朱秉升，(第6版)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2003[15][M]. 北京：高等教育出版社,1983:122[16]Letartre X, Stievenard D, Lannoo M. Admittance spectroscopy measurement of band offset in GaAsGaAlAs multiquantum well[J]. ,68:116119[17][M].北京:科學出版社,2005:8892.[18]盛篪,蔣最敏,[M].2004[19][M]. 北京：航空航天大學出版,2002
試題試卷相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1