摘要:我们展示了在 SiGe 纳米线内制造垂直堆叠 Si 量子点 (QD) 的能力,QD 直径最小为 2 纳米。这些 QD 是在 Si/SiGe 异质结构柱的高温干氧化过程中形成的,在此过程中 Ge 扩散沿着柱的侧壁使用并封装 Si 层。持续氧化会产生 QD,其尺寸取决于氧化时间。观察到封装 Si QD 的富 Ge 壳的形成,分子动力学和密度泛函理论证实该配置在热力学上是有利的。Si 点/SiGe 柱的 II 型能带排列表明 Si QD 上可以实现电荷捕获,电子能量损失谱表明,即使是最小的 Si QD 也能保持至少 200 meV 的导带偏移。我们的方法与当前的 Si 基制造工艺兼容,为实现 Si QD 设备提供了一条新途径。关键词:Si 量子点、Si/SiGe 柱、高温氧化、垂直堆叠 QD
目前的工作研究了螺纹位错密度(TDD)在低密度状态下在SI 0.06 GE 0.94异质结构中集成在SI上(001)的垂直传输的作用。使用无意间掺杂的Si 0.06 GE 0.94层可以研究成长的螺纹位错(TD)的影响,而不会与加工诱导的缺陷相互作用,例如来自掺杂剂的植入。研究的杂层虽然成分等于应变弛豫程度和厚度,但具有三种不同的TDD值:3×10 6、9×10 6和2×10 7 cm -2。电流 - 电压测量结果表明,泄漏电流不会与TDD线性扩展。泄漏电流的温度依赖性表明,通过TD诱导的缺陷状态进行陷阱辅助的隧道,在室温下通过TD诱导的缺陷态进行了陷阱辅助的隧道。在较低的温度和高电场下,无直接相互作用与缺陷水平直接相互作用的直接带对隧道成为主要的运输类型。在较高的温度(> 100°C)下观察到与中间隙陷阱发射有关的泄漏电流。在这里,我们看到材料中SRH的贡献减少,其中最小的TDD(3×10 6 cm -2),我们将其归因于被困在TD菌株中的点缺陷簇中的减少。
摘要本文在222-270 GHz的气体光谱中介绍了带有Bowtie-Antenna和硅透镜的发射器(TX)和一个接收器(RX),它们是在IHP的0.13 µM SIGE BICMOS技术中制造的。TX和RX使用两个集成的本地振荡器,用于222 - 256 GHz和250 - 270 GHz,可用于双波段操作。由于其大约27 dbi的定向性,带有硅透镜的单个集成的Bowtie-Antenna可以使TX的EIRP约为25 dbm,因此与先前报道的系统相比,2频段TX的EIRP更高。通过Y因子方法测量的Rx的双边噪声温度为20,000 K(18.5 dB噪声图)。气态甲醇的吸收光谱被用作用TX-和RX模块的气体光谱系统性能的量度。
摘要:在本文中,为了解决sige通道鳍片效果晶体管(FinFET)的外延厚度极限和高界面陷阱密度,提出了四个周期的SIGE/SI CHANNEL FINFET。高晶体质量的四个周期堆叠的SIGE/SI多层外延,每个SIGE层的厚度小于10 nm的厚度在Si基板上实现,而没有任何结构缺陷影响,通过优化其外延的生长过程。同时,SIGE层的GE原子分数非常均匀,其SIGE/SI接口很清晰。然后,通过优化其偏置电压和O 2流量,可以通过HBR/O 2/He等离子体实现堆叠的SIGE/SI FIN的垂直文件。引入了四个周期垂直堆叠的SIGE/SI FIN结构后,其FinFET设备在与常规SIGE FINFET相同的制造过程中成功制造。与传统的SIGE通道芬法特(Sige Channel FinFet)相比,它可以达到更好的驱动电流I,子阈值斜率(SS)和I ON /I OFF比率电性能,其SIGE通道的鳍高度几乎等于四个周期的SIGE /SIGE /SIGE /SI频道中的SIGE总厚度。这可能归因于四个周期堆叠的SIGE/SI FIN结构具有较大的有效通道宽度(W EFF),并且在整个制造过程中可以保持质量和表面界面性能更好。此外,首先打开堆叠的SIGE/SI通道的Si通道也可能对其更好的电气性能有所贡献。这个四个周期垂直堆叠的SIGE/SI Channel FinFet设备已被证明是未来技术节点的实用候选人。
在我们的环境中,大量的废热促使人们寻找收集热量的方法。作为一种可靠的供能方式,SiGe 几十年来一直用于太空任务中的热电发电机 (TEG)。最近,微型热电发电机 (µ TEG) 已被证明是一种利用日常废热为物联网 (IoT) 供能的有前途的方式。Si 纳米线和 SiGe 纳米线结合了主要的 CMOS 兼容性以及高电导率和低热导率性能,已成为 µ TEG 的候选材料。本综述全面介绍了 Si、SiGe 纳米线及其用于 µ TEG 的可能性。深入讨论了热电的基本原理、材料、结构、制造、测量和应用。
我们报告了通过在硅衬底上外延生长的最初均匀的硅锗 (SiGe) 薄膜中进行相位分离直接激光写入渐变折射率光波导。我们使用了波长为 532 nm 的连续波 (CW) 激光器。激光束聚焦到厚度为 575 nm、Ge 浓度为 %50 的 SiGe 薄膜表面上直径为 5 µm 的光斑。通过熔化表面来诱导 SiGe 薄膜的成分分离,并通过将激光诱导熔化区的扫描速度控制在 0.1-200 mm/s 的范围内来调整成分分布。在高扫描速度下,扫描激光束会产生移动的富 Ge 熔化区,由于扩散限制的 Ge 传输不足,Ge 含量会在后缘积聚。材料特性表明,激光加工的 SiGe 微条带由富含 Ge 的条带芯(> 70% Ge)和富含 Si 的底层包层(<30% Ge)组成。扫描速度相关的相位分离允许制造具有可调成分分布的渐变折射率 SiGe 波导,这些波导通过光学传输测量和使用模拟的模式分析来表征。我们的方法还可以应用于三元半导体 (AlGaAs) 的伪二元合金,其平衡相图与 SiGe 合金的平衡相图相似。
一个多世纪以来,朗缪尔对等价性的理解,即“两个具有相同数量价电子的分子实体具有相似的化学性质” [1],对合理化分子结构的基本原理和等价体系的反应性,以及推动新型合成化学和现代化学键概念发挥了重要作用。 [2] 人们特别致力于将第十四主族元素锗 (Ge) 和硅 (Si) 的化学性质与第二行类似的碳 (C) 化学性质进行比较。 [3] 尽管朗缪尔的概念设想等价体系的分子结构和化学键应该相同,但涉及第十四主族元素的等价体系的实际分子几何形状可能存在显著差异。 因此,由于多键合、较重主族物质的化学性质具有不寻常的化学性质、结构以及通常奇特的化学键,它们引起了广泛的兴趣。 [4] 在发现这种化合物之前,人们几十年来一直怀疑较重的第十四主族元素(Si、Ge、Sn、Pb)中是否存在双键和三键。
摘要本文提供了BICMOS技术到THZ系统集成的总体图片,该图是在欧洲研究项目塔兰托(Taranto)中开发的。提出了欧洲高性能BICMOS技术平台,这些平台具有特殊的优势,可以解决亚毫升波和THZ系列中的应用。审查了技术过程的状态,并检查了整合挑战。对毫米波表征和建模进行了详细讨论,重点是谐波失真分析,功率和噪声测量,分别为190 GHz和325 GHz,以及最高500 GHz的S-参数测量值。活性(HBT)和被动组件的电气紧凑型模块的结果与基准电路块一起呈现,用于模型性验证。启用BICMOS的系统和应用程序,侧重于未来的无线通信系统和高速光传输系统,最终提出了1.55 tbit/s的净数据速率。
摘要:SIGE BICMOS技术可用于生产超快速的低功率硅像素传感器,即使没有内部增益也可以提供最新的时间分辨率。此类传感器的开发需要识别和控制主要因素,这些因素可能会降低正时性能以及传感器时间分辨率对放大功率消耗的依赖性的表征。IHP微电子学中SG13G2技术在SG13G2技术中产生的原型传感器的90 SR源的测量表明,在7μA的放大电流下,在150μpS的放大电流下的时间分辨率为145 ps,功率为150μA。用于校正时间步行的信号时阈值测量的分辨率是影响该原型的时机性能的主要因素。
随着世界各地的第五代(5G)网络的引入,已经发布了几个MM波频段供商业用途。与第四代(4G)中使用的相比,这些频段提供更宽的带宽并增加空间重复使用。 此外,改进的孔径与波长比允许在降低的外形尺寸中实现相位的阵列天线系统(PHAA)[1]。 所有这些方面都将有助于满足不断增加的数据吞吐量所设想的需求。 特别是,分阶段阵列允许将波聚焦在非常狭窄的光束中。 光束可以通过控制单相移位来以电子方式进行电导。 这些系统的瓶颈是提供精确相移的困难。 因此,目前非常感兴趣的精确相位变速器,具有低消耗,足够的面积职业和相关收益的设计。 文献中已经提出了几种设计,并且它们以不同的方式实施。但是,主要区别在于被动和主动的区别。 被动相位变速器[2] - [4]在高插入损失和开销面积的费用下实现高线性。 相反,活跃的线性具有较低的线性[5] - [9],但是,紧凑型解决方案,低损耗(或增益)的可能性以及可以用于振幅锥度[10]的增益调整,使后者最喜欢的候选者用于MM-Wave Phaas。 在本文中,介绍了IHP BICMOS技术制造的两个主动相位变速器的设计,一种旨在高增益,另一种用于低区域职业。相比,这些频段提供更宽的带宽并增加空间重复使用。此外,改进的孔径与波长比允许在降低的外形尺寸中实现相位的阵列天线系统(PHAA)[1]。所有这些方面都将有助于满足不断增加的数据吞吐量所设想的需求。特别是,分阶段阵列允许将波聚焦在非常狭窄的光束中。光束可以通过控制单相移位来以电子方式进行电导。这些系统的瓶颈是提供精确相移的困难。因此,目前非常感兴趣的精确相位变速器,具有低消耗,足够的面积职业和相关收益的设计。文献中已经提出了几种设计,并且它们以不同的方式实施。但是,主要区别在于被动和主动的区别。被动相位变速器[2] - [4]在高插入损失和开销面积的费用下实现高线性。相反,活跃的线性具有较低的线性[5] - [9],但是,紧凑型解决方案,低损耗(或增益)的可能性以及可以用于振幅锥度[10]的增益调整,使后者最喜欢的候选者用于MM-Wave Phaas。在本文中,介绍了IHP BICMOS技术制造的两个主动相位变速器的设计,一种旨在高增益,另一种用于低区域职业。本文的其余部分如下组织。第二节描述了两个VM的架构。第三节分析了这两种设计。第四节对测量结果的评论,第五节总结了本文。