論文開題報告：異質(zhì)結(jié)構材料生長中的應力釋放機理

大學本科畢業(yè)論文(設計)開題報告
學院：　信息科學與工程學院　　　　　　　　　　　專業(yè)班級： 2009自動化1班　　　

課題名稱 異質(zhì)結(jié)構材料生長中的應力釋放機理

1、本課題的的研究目的和意義：

近年來，半導體材料已經(jīng)成為衡量一個國家經(jīng)濟實力的重要指標，而Si-Ge半導體材料的生長機理研究和制備是其相當重要的一部分。本課題研究認識半導體材料外延生長的基本過程及其應力釋放的重要機理。在課題研究中提高分析解決問題的能力，學會查閱國內(nèi)外文獻資料，獨立正確的完成科技論文。


2、 文獻綜述（國內(nèi)外研究情況及其發(fā)展）：
Si-Ge是近年來興起的新型半導體材料，它有許多獨特的物理性質(zhì)和重要的技術應用價值，并與硅的微電子技術兼容，被認為是第二代硅材料。
早在20世紀60年代，國外就開始了Si
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常壓化學氣相淀積（APCVD）
常壓化學氣相淀積是目前產(chǎn)業(yè)化Si外延技術中最常用的方法。APCVD進行Si-Ge外延的機理和常規(guī)CVD外延方法相同，但和UHV/CVD相比，有外延過程中雜質(zhì)較多，界面質(zhì)量較差。
半導體材料制備完成后檢測材料質(zhì)量有多種方法，包括
1. RHEED（reflection high-energy electron diffraction）：反射高能電子衍射儀。。RHEED 裝置由高能電子槍和熒光屏兩部分組成,從電子槍發(fā)射出來的具有一定能量(通常為10 - 30kev) 的電子束以1 - 2°的掠射角射到樣品表面,那么,電子垂直于樣品表面的動量分量很小,又受到庫侖場的散射,所以電子束的透入深度僅1 - 2 個原子層, 因此RHEED 所反映的完全是樣品表面的結(jié)構信息,并且在研究晶體生長、吸附、表面缺陷等方面也取得了很大的進展.是當今表面科學和原子級的人工合成材料工程中的強有力的原位分析與監(jiān)控的手段。特別是在分子束(MBE) 外延技術中,利用RHEED 進行原位監(jiān)測是一個重要手段。
2 . *RD 即*-ray diffraction 的縮寫，*射線衍射，通過對材料進行*射線衍射，分析其衍射圖譜，獲得材料的成分、材料內(nèi)部原子或分子的結(jié)構或形態(tài)等信息的研究手段。
3 . AFM全稱Atomic Force Microscope，即原子力顯微鏡，它是繼掃描隧道顯微鏡（Scanning Tunneling Microscope）之后發(fā)明的一種具有原子級高分辨的新型儀器，AFM是研究Si-Ge半導體材料表面形貌最常用的一種方法。
4. 透射電子顯微鏡（Transmission electron microscope，縮寫TEM），簡稱透射電鏡，是把經(jīng)加速和聚集的電子束投射到非常薄的樣品上，電子與樣品中的原子碰撞而改變方向，從而產(chǎn)生立體角 散射。散射角的大小與樣品的密度、厚度相關，因此可以形成明暗不同的影像。通常，透射電子顯微鏡的分辨率為0.1～0.2nm，放大倍數(shù)為幾萬～百萬倍， 用于觀察超微結(jié)構，即小于0.2µm、光學顯微鏡下無法看清的結(jié)構，又稱“亞顯微結(jié)構”。

國外研究Si-Ge層外延發(fā)展較早，已經(jīng)將Si-Ge技術用于無線通信器件領域，延長了電池壽命，兼具體積小，重量輕，價格低等特點。IBM公司在提高Si-Ge產(chǎn)品質(zhì)量的同時還著手將Si-Ge技術應用于其他領域，如Si-Ge增強型芯片，希望用于下一代蜂窩電話。IBM還正在研究用于全球定位系統(tǒng)的Si-Ge電路。德國年前制造了第一個Si-Ge器件。目前，在德國的Heilbron-Temic半導體公司具備一條完整的SiGe6英寸生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線是由Daimler-Benz研究公司研究者們開發(fā)的。在該生產(chǎn)線上，已實現(xiàn)了類似于Ga-As產(chǎn)品的HBT結(jié)構，Temic還將采用Daimler-Benz開發(fā)的Si-Ge工藝。
國內(nèi)在技術研究方面相對國際落后。清華大學微電子所自行研制了適用于工業(yè)聲場的UHV/CVD式單片Si-Ge外延設備SGE ……（未完，全文共3298字，當前僅顯示1666字，請閱讀下面提示信息。收藏《論文開題報告：異質(zhì)結(jié)構材料生長中的應力釋放機理》）