مشخصه‌یابی ‌ساختارهای دورآلائیده وارون p-Si/SiGe/Si با روشهای پرتو X و الکتریکی

النسخ

1 No. 1, 1386/007 Spring & Summer Characterisation of p-si/sige/si inverted remote doped structures using X-ray and electrical techniques M. A. Sadeghzadeh Department of physics, University Of Yazd, Yazd, IRAN (Received: 30/8/006, received in revised form: 6/3/007) Abstract: In this work, the epitaxially grown, lattice matched p-si/si 1- xge x /Si inverted remote doped structures have been characterized using X- ray and electrical techniques. The Si cup layer thickness ( ) and Ge content (x) have been determined from computer simulation of intensity and angular sepration of (004) peaks observed in the X-ray diffraction pattern due to misorientaion of corresponding Bragg planes of Si and SiGe layers. On the other hand, a quasi two dimensional hole gas (DHG) is formed in the compressively strained alloy of these structures and its areal density ( ) has been measured by Hall expriment and can be controlled by applying a voltage ( V ) to the artificial gate. In the electrical technique, x and g chractristics have been obtained using theoreticaalculations of the linear dependence of versus V. Finally, the uncertainity and partial inconsistent g of the results have been explained in terms of the affecting effects. Keywords: Si/SiGe structure, Si/SiGe characterisation, X-ray and Hall technique.

2

3 ش ٥ ؿ اس ٠ 1 ت اس تاتؼتا 86 اص صفح ١ 135 تا 146 خص ٤ ات ٣ ػاختاس ا ٢ د سآالئ ٥ ذ ٠ اس p-si/sige/si تا س ؿ ا ٢ پشت X ا ىتش ٤ ى ٣ ح ذ ػ ٣ صادق صاد ٤ ضد - دا ا ٤ ضد - دا ىذ ف ٥ ض ٤ ه چى ٥ ذ : دس ا ٤ واس ػاختاس ا ٢ س اا ذ ٠ تىش ٤ خا د س آالئ ٥ اذ اس p-si/si x-1 Ge x /Si تاا پشاؽ پشت X س ؽ ا ىتش ٤ ى ٣ خص ٤ ات ٣ ؿذ ا ذ. دس ت ٥ جا ١ ػا ت ٥ ش ٢ تفاا صافحا تشاي خ ا تا ال ١٤ وش ؾ ٤ افت ١ تشاو ٣ SiGe ؼث ت ال ١٤ Si ٣ ت ا ؼاث ) x ( Ge ضخا ال ١٤ پ ؿ ٣ ( c ) l سا تا ؿث ٥ ػاص ٢ وا پ ٥ تش ٢ ؿذ جذائ ٣ صا ٤ ا ٢ ل اا ٢ (004) ا ذ ؿذ دس طشح پشاؽ ا ٤ ا ػااختاس ا تؼ ٥ ا ٥ واشد. اص طشفا ٣ دس ال ٤ ا ١ SiGe ٤ اه ااص حفش ا ٢ د تؼذ ٢ تا چ ا ٣ ػطح ٣ ت اػة ت دس ٤ چ ١ ص ػ ٣ تى ٥ ت س ؽ ا ا ذاص ٢ ؿذ تا اػ ا تااط خص x تا تشاصؽ ظش ٢ تغ ٥٥ شا ػ ا ؤثش ٢ و جة ػذ لطؼ ٥ داد ؿذ ا ذ. )دس ٤ اف ما 1385/6/8 ( g ) V لات و تش اػ. دس خصا ٤ اات ٣ تا س ؽ ا ىتش ٤ ىا ٣ د خط ٣ دس ٤ اف V g تش حؼة ؼخ ا ٣٤ 1385/1/15( ت دػ آ اذ ا اذ. دس خات ا تا ٤ ج ش س ؽ اختالف جضئ ٣ آ ا ٣ ؿ د ٥ اض ت ضا ٥ ح اط ا ٢ و ٥ ذ ٢ : ػاختاس Si/SiGe خص ٤ ات ٣ Si/SiGe پشت X س ؽ ا.

4 خص ٤ ات ٣ ػاختاس ا ٢ د س آالئ ٥ ذ اس... مذ ػاااختاس ا ٢ ا تجااا غ د س آالئ ٥ ااذSi٠ / 137 n/p-ga 1-x Al x As/GaAs/Ga 1- p-si/si 1 x Ge xal x As ت اػط واستشدؿاا دس ػااخ تشا ض ٤ ؼات س ا ٢ اثاش ٥ اذا ٣ FET) ( 1 دس ف ٥ ض ٤ اه ا ىتش ٥ ه اص ا ٥ ٤ ظ ا ٢ تشخ سداس ذ= 1 >. ٤ ظ ٣ ػ ٣ چ ٥ ػاختاس ا ٣٤ دس ا ٤ ؼا وا حا ا ٢ آصاد دس ال ٤ ا ٢ )چا و ا تQW٣ ) د س اص آال ٤ ذ ا -0nm( 5( لاشاس داس اذ دس x Ge ت ٥ ج تش و ؾ و ٣ آ ا وا ؾ ٤ افت حا اا ٢ آصاد ) ااص ا ىتش ا ٣ ٤ اا حفاش ا ٢ ( اص تحشنپز ٤ ش ٢ تاالئ ٣ ت ٤ ظ دس د ا ا ٢ پائ ٥ تشخ سداس خ ا اذ تا د. دس ػا چاپ ؿاى 1 ا ٢ اص تشت ٥ ة ال ٤ اا ٣ دس ػا ساػا آ ا اس شف ٥ ا p-si/si 1 x x /Si ثات ؿثى ١ Si تضس تش اػ ٤ اه ػااختاس د س آالئ ٥ اذ ٠ ا داد ؿذ ا ذ. ش چ ذ و ٥ ا ٥ ثات ؿثى ١ Si x-1 Ge x وپا ا ٢ اص ٣ ا ش ضخا ال ١٤ آ ٥ اط ٢ اص مذاس تحشا ٣ )و ت ؼاث Ge (x) د ا ٢ سؿذ تؼت ٣ داسد تشا ٢ x 0. د ا ٢ سؿذ 600 C ا ٤ ضخا 50 nm اػ ) و تش تاؿاذ سؿاذ ال ٤ ا ١ SiGe س ٢ ال ٤ ا ١ Si تا صا س تىش ٤ خا دس حاذ د ) اثى ( LM) ( 3 خ ا ذ ت د [] ال ١٤ آ ٥ اط ٢ تح وش ؾ تشاو ٣ لشاس داؿت دس ت ٥ ج ا ال ٥ ا ٥ ثات ؿثى ١ آ ٥ اط دس ساػتا ٢ سؿذ ت ٥ ؾ اص ال ١٤ Si ؿذ ثا ٥ ا دس اس شف ٥ ) v (E ػاختاس ٤ ه چا و ا ت ٣ دس ح ال ١٤ آ ٥ اط ٢ ؿى ٥ ٣ شد [3] تا ا تما حفش ا ٢ حاص اص اخا صا ٣ - ا ٢ ع p دس ال ١٤ آالئ ٥ ذ ٠ Si(B-doped) ت تشاص ا ٢ و ا اشط ٢ دس چاا و ا تا ٣ SiGe ا ذ داس ػ ساػ ؿى 1 ضد ٤ ه ت فص تشن پا ٥٤ ٤ ه Si/SiGe ااص حفاش ا ٢ د تؼذ ٢ (DHG) تى ٥ ا ٣ ؿا د. ا ٤ ا ػااختاس ا اس خ ا اذ ا ٣ ؿا ذ س ٢ تؼاتش س ا ٣ ؿذ ا ذ[ 4 ]. ال ٤ ا ٣ و دس دا ا 4 MBE ت س ؽ n ع )001( Si(substrate) اس ٤ ه ص س شف ت ا ٤ تشت ٥ ة ت د و خؼ ال ١٤ ص ٤ شbuffer) ٤ ) ت ضخا 00 nm -3 ( 0 ) ضاخا 30 nm تا د ثاا ػپغ ال ١٤ آالئ ٥ ذ ت تش تا غ ظ / 5 cm آ ال ١٤ جذا و ذ (spacer) ت ضاخا l s = 5-0nm ػاپغ ال ٤ ا آ ٥ ااط ٢ Si 1-x Ge x تاا l w ; 0-17 nm 0 / ضخا تمش ٤ ث ٣ 15> x >0 / 5 ( nm ) 50 اػ تاالخش ال ١٤ پ ؿSi(cap)٣ ت ضاخا و ت شاتة و تاش اص ضاخا تحشا ا ٣ = nm سؿاذ داد ؿااذ ذ. اص آ جااا واا س ؿاا ا ٢ سؿااذ س ااا ٣ تؼاا ٥ اس حؼاااع تاا د ػاااختاس سؿااذ 1- Field Effect Transistor - Quantum Well 3- Lattice Matched 4- Molecular Beam Epitaxy

5 پ ٣ 138 ح ذ ػ ٣ صادق صاد Si cap ( ) Si 1-x Ge x ( l w ) Si spacer ( l s ) Si B-doped Si buffer Si substrate (n-type) -DHG Fermi level b Quantum Well V V ؿى 1 تشت ٥ ة ال ٤ ا )چپ( اس شف ٥ دس ػاختاس د س آالئ ٥ ذ ٠ اس p-si/sige/si )ساػ ٤ افت اغ ة تا ؼخ ١ طشاح ٣ ؿذ تفا ػاختاس اػ ت ٥ اد ٢ ؼث.) اػ زا ا ا ٥ اذف پاغ اص سؿاذ خصا ٤ اات ٣ دس ا ٤ ما ت اسائ تا ٤ ج س ؽ پشت X س ؽ ا ىتش ٤ ى ٣ دس تؼ ٥٥ د خص Ge دس آ ٥ ااط x ضاخا ال ٤ ا ١ پ ؿا ٣ p Si/Si 1 x Ge /Si خص ٤ ات ٣ ت س ؽ پشت X x اص آ جاو ضخا شداص ٤. دس ػااختاس ا ٢ د س آالئ ٥ اذ ٠ اس ال ١٤ آ ٥ اط ٢ nm( 0( دس ػاختاس ا ٢ ا تجا غ Si/SiGe/Si ا سد طا ؼا ت شاتة و تش اص ضخا تحشا ٣ اػ زا سؿذ تىش ٤ خ LM ص س ٥ ٣ شد ثاتا ؿاثى ١ آ ٥ اط دس صفح ١ سؿذ تا ثات ؿثى ١ ٤ ىؼا Si ت د وش ؾ تشاو ٣ حاص جة ا ٣ ؿا د تاا ٥ ا ٥ ثات ؿثى ١ آ ٥ اط دس ساػتا ٢ سؿذ تا ٥ ؾ اص Si تاؿاذ. ؿاى طشحا اس ا ٢ د تؼاذ ٢ اص ػاختاس Si/SiGe/Si سا ا ٣ د ذ و دسصذ Ge ال ١٤ آ ٥ اط ٢ آ تشاتش تا 0 اػ. تفاا دس ػ ت ٥ ش ٢ صفحا تشاي اتؼت ت ال ٤ Si پ ؿ ٣ ؼث ت ال ١٤ وش ؾ ٤ افتا ١ SiGe جاة ٣ ؿ د و دس طشح پشاؽ ا ٤ ػاختاس دس و اس ش ل ١ شت ط ت ال ٤ Si ل ١ ثا ٤ ا اتؼات تا ال ١٤ آ ٥ اط ٢ Si 1-x Ge x ا ش ؿ د. ؼث Ge دس آ ٥ اط x سا ٣ ت ا ؼتم ٥ ا تا اػتفاد اص فاصا ١

6 اد > 139 خص ٤ ات ٣ ػاختاس ا ٢ د س آالئ ٥ ذ اس... ؿى طشح اس ا ٢ د تؼذ ٢ اص ػاختاس ا تجا غ Si/Si0.8 Ge0. /Si و دس آ S اد ات G Si ات Ge اػ. جذائ ٣ صا ٤ ا ٢ ثال ل ا ٢ (004) د ال ٤ ت دػ آ سد= 5 6>. اص طشف ٣ ؿاذ پشتا پاشاؽ ٤ افت اص ػاختاس و ت ضخا ال ٤ ا تؼت ٣ داسد سا ٣ ت ا تا واستشد ساتط ١ ص ٤ ش تشا ٢ ال ٤ اا ٢ R n R n 1 B B E A i( BR EA i( AR n 1 n 1 B) tg( D پ ٣ دس پ ٣ ػشج غ وشد آ ا ت دػ آ سد= 6 E) tg ( D B B E A( z E A( z n )) n )) )1( R n ؼث دا ١ پشت X پشاؽ ٤ افت ت دا ١ پشت تات ٣ دس ػطح تاالئ ٣ ال ٤ ا nا و دس آ z n ضاخا آ پاسا تش اا ٢ E D B A تا R n 1 ؼث دا اا دس ص ٤ اش آ ال ٤ ا R 0 ؼث دا ا دس ػطح ص ٤ شآ ٤ ذ ( ا ٤ ٤ ظ ٥ ا ٢ اپت ٥ ى ٣ ال ٤ پشت تؼت ٣ داس ذ. دس ا ٤ س ؽ

7 اط ٥ 140 ح ذ ػ ٣ صادق صاد تؼتش( Si اػ و ت س ٢ ا حذ د وا فشض ٣ ؿ د. طاشح اا ٢ پاشاؽ ػااختاس ا ٢ ا سد CuKα 5 1 تاا طا ا طا ؼ تا دػت ا پشاؽػ ج PHRD ج اض تا چا ١ 1 / حصا آ ؼتش ت س تؾ / ت ٥ تا ١ ؿث ٥ ػاص ٢ ؿاذ تاا اش افاضاس 6 RADS تشاصؽ ؿذ ا ذ. تا ا ٤ ش افضاس خص ا ٢ x و پا ٣ 7 BSI l w )ضخا ال ٤ آ ٢( سا ت س ؽ ػؼ ٣ خطا چ ا تغ ٥٥ ش ٣ د ٥ و ا ٢ ؿث ٥ ػاص ٢ ؿذ طشح پاشاؽ حاصا اص PHRD ت تش ٤ تشاصؽ سا داؿت تاؿ ذ. دس ؿى ا ٢ 4 3 د ١ شت ط تا ل ا ١ (004) سا و اػةتش ٤ واستشد ٢ تش ٤ ل تاشا ٢ چ ا ٥ ػااختاس ا ٣٤ اػا [5 7 ] اا ا ٣ د اذ. º چ ا ى ا ذ ٣ ؿا د ل ا ١ (004) دس حا ا ٣ 34 لاشاس داسد تفاا جضئا ٣ اؿا ٣ اص آثااس وجؿذ ٣ اػ ٤٣ ات ٥ و ؼث.[5] اص ما ٤ ؼ ١ فاص جذائ ٣ ل ا ٢ SiGe Si ؿى 3 ؼث Ge دس ػاختاس 56 / 16 ت ٥ تش اص 55 / 53 اػ دس ػاختاس ٥ ض 56 / 16 ت ٥ د ٥ اػ. ت ؿى 4 دس پ ؿذ ٣ ت ٥ تش ل ا SiGe ؿى 3 تا ٤ ج تجشت ٣ پشاؽ پشت X )خط ط د ا ٤ ش پش س ( حاػثا ذ ؿث ٥ ػاص ٢ )خط ط د ا ٤ ش و س ( اص ل ا ٢ (004) ػاختاس 56. / Philips High Resolution Diffractometer 6- Rocking Curve Analysis by Dynamical Simulation 7- Bede Scientific Instruments Lt.d

8 141 خص ٤ ات ٣ ػاختاس ا ٢ د س آالئ ٥ ذ اس... ؿى 4 تا ٤ ج تجشت ٣ پشاؽ پشت X )خط ط د ا ٤ ش پش س ( حاػثا ذ ؿث ٥ ػاص ٢ )خط ط و س ( اص ل ا ٢ (004) ػاختاس 55. / 53 خص ٤ ات ٣ ت س ؽ ا ىتش ٤ ى ٣ ؿى 5 ػاختاس دس ٤ چ داس ٢ سا ا ٣ د ذ و اتصا ا ٢ (Contact) آ ٣ ٥ ٥ دس ٤ چ ا ٢ (Gate) پغ اص سؿذ س ٢ ػاختاس ٤ اد ؿذ ا ٤ جاد ؿذ ا ذ [8]. تا پاؿا ٥ ذ آ ٥ ٥ ا تاش ػاطح ػ ٥ ٥ ىا پ ؿ ٣ ت ص س لشف ا ٣٤ ت لطش 1mm ضخا 1µm پخ 550 ت ذ ٤ اه ػااػ اتصاا ا ؿاى ا ٥ ٣ ش اذ. دس فشا ٤ اذ پخا دس د ا ٢ º C اص دس حا ٥ ات اا ٢ آ ٥ ٥ ت ػ ك ػاختاس ف ر وشد اتصا ا ىتش ٤ ى ٣ اص ػطح تا اص حفش ا ٢ تشلشاس ا ٣ ؿا د. پغ اص ؿى ٥ ش ٢ اتصا ا فشا ٤ ذ دس ٤ چ ػاص ٢ تا لشاس داد ماب ٤ ظ تش ػاطح ػااختاس ؿاش ع 150 ت ذ ٣ ؿ د. ػپغ تا پاؿ ٥ ذ Ti ػپغ Al پخ دس د ا ٢ º C 10 دل ٥ ما پ ٥ اذ Ti/Si ت ج د ٣ آ ٤ ذ. دس آخش ٤ شح تا مابو ٣ ػ ٥ اا خا سؽ ؿا ٥ ٥ ا ٣٤ دس ح ا اػ ٥ ذ HF ا جا ٣ ؿ د اتضاس ا ٢ ا ذس پا ا تاس ت دػ ٣ آ ٤ ذ. چ ا ٣ ػطح ٣ حفش ا ٢ د تؼذ ٢ DHG ت اػة تا ؼث ااص Ge دس ال ١٤ آ ٥ اط ٢ x ت ضخا ال ٤ جذاو ذ l s ضخا ال ١٤ پ ؿ ٣ حت ٣ ت غ ظ اخا ص ٣ تش B دس ال ٤ ا ١ آالئ ٥ اذ تؼات ٣ داسد. چ ا ٣ ػطح ٣ اص حفش ا ٢ د تؼذ ٢ سا ٣ ت ا تا س ؽ اا ا اذاص ٥ اش ٢ تاا تغ ٥٥ اش تااط اػ ا ٣ ت دس ٤ چ ( g ) V و تش وشد =8>. تغ ٥٥ شا اؿ ٣ اص تغ ٥٥ شا V g دس ػاختاس ا ٢ سد

9 14 ح ذ ػ ٣ صادق صاد طا ؼ و دس د ا ٢ 4=T / K ت س ؽ ا )س ؽ ا ىتش ٤ ى ٣ ( ت دػ آ اذ ا اذ ) اد اا( دس ؿى 6 د ؿذ ا ذ. تا ٤ ج تجشت ٣ حاػثا ظش ٢ اا ا ٣ د اذ دس ا ١ ػااختاس ا ٢ دس ٤ چ داس حفش ا ٢ ) ٤ ا ا ىتش ٣ ( آ V g تا تش حؼة تغ ٥٥ شا خط ٣ L/1 ت اػة اػا = > و دس آ L فاصا ١ دس ٤ چا تاا ااص حفاش ا ٢ ) ٤ اا ا ىتش ا ٣ ( تا ضاخا ال ٤ ا ١ پ ؿ ٣ تؼت ٣ داسد. ت اػ داسا ٢ ال ١٤ ػثاست ٣ ػاختاس ا ٣٤ و ؿ ٥ ة تغ ٥٥ شا پ ؿ ٣ ضخ ٥ تش ٢ ؼت ذ. ت ٥ تش ٤ مذاس ى دس ال ١٤ آ ٥ اط ٢ (x) ت د ٣ تا افضا ٤ ؾ ضخا آ V g آ اا و تاش تش حؼاة Ge ت اػة تاا ؼاث ) وا ؾ ٤٣ اتذ. الص ت ٤ ادآ س ٢ اػ l seff ال ١٤ جذاو ذ )ت ػثاس دل ٥ كتش تا مذاس ؤثش و دس ػاختاس ا ٢ اس l seff ا اس و تاش اص مذاس طشاح ٣ ؿذ ) s l) اػ ا ٤ ت د ٥ پذ ٤ ذ ا ا ذ ٣ آال ٤ ذ ا دس سؿذ س اا ٣ MBE ج د آ ا دس ال ١٤ جذاو ذ اػ [4]. حاػثا ظش ٢ تش اػاع حا خ دػااص اس ؼاادال ؿش د ٤ ش پ اػ تشا ٢ ػاختاس ا ٢ سد طا ؼ ا جا ؿذ اػ =8>. دس ا ٤ س ؽ تا تغ ٥٥ اش ΔE V )و ؼتم ٥ ا ت ؼث Ge دس ال ٤ ا ١ آ ٥ ااط ٢ x تؼات ٣ داسد( L وا تمش ٤ ثاا تشاتاش تاا 10nm تمش ٤ ثا تشاتاش Si/SiGe/Si فاص اص حفش ا ٢ تا ٥ ا ا تااالئ ٣ ) ٥ ا ٥ +10nm =8>( اػ l seff سا ٣ ت ا تا ت تش ٤ تشاصؽ حاػثا ظش ٢ تا ٤ ج تجشتا ٣ تا دػا ؿى 7 ا ٢ اص حاػثا ظش ٢ )خ آ سد. پش( سا اا ا ٣ د اذ وا تاا ا تخااب x 0 / 4 l seff = 11nm 390nm اػ. تا تا ٤ ج تجشت ٣ ػاختاس 55 / 51 تشاصؽ ط ا ت ٣ تا دػا آ اذ ؿى 5 ؿ ا ٢ ٤ ه ػاختاسد س آالئ ٥ ذ ٠ اس دس ٤ چ داس. p-si/sige/si

10 143 خص ٤ ات ٣ ػاختاس ا ٢ د س آالئ ٥ ذ اس... -DHG sheet density ns (x10 11 cm - ) -DHG sheet density (x10 11 cm - ) V g Calculated for: Gate-Channel Voltage (V g ) 55/53 54/39 55/51 56/16 T=4.K measured at T=4.K 1 x=0.4 and =390nm x=0.3 and =390nm 1 x=0.3 and =350nm ؿى 6 طا ؼ. تا ٤ ج تجشت ٣ چ ا ٣ اص حفش ا ٢ د تؼذ ٢ تش حؼة تاط دس ٤ چا دس ػااختاس ا ٢ ا سد Gate-Channel Voltage (V g ) ؿاى 7 تغ ٥٥ شا تا ٤ ج تجشت ٣ )دا ٤ ش ا( تا ٤ ج ظش ٢ )خط ط( چ ا ٣ ااص حفاش ا ٢ د تؼاذ ٢ حؼة تاط دس ٤ چ تاش v g دس ػاختاس.55 / 51 خط ط خت ف تا ٤ ج حاػثا تشا ٢ l seff =11 nm ماد ٤ ش خت ف x ذس دس ت ؿى سا ا ٣ د ذ.

11 ش ٥ ش ٥ 144 ح ذ ػ ٣ صادق صاد تحث تشداؿ دس ا ٤ پظ ؾ 4 ػاختاس p-si/si x-1 Ge x /Si تا د س ؽ ا ىتش ٤ ى ٣ پشت X خص ٤ ات ٣ تا ٤ ج حاص دس جذ 1 دس ؿذ ا ذ خ ت ٣ داس ذ. اختالف جضئ ٣ ػذ لطؼ ٥ و ا ٣ د ذ و تا ٤ ج حاصا اص د س ؽ ػااص اس ٢ تا ٤ ج ت ػ ا ص ٤ اد ٢ شت ط ٣ ؿ د. اصااف ٣ [11] اپ ا ٢ ت د [1] پ ٥ ذ ا Si/SiGe پذ ٤ ذ ا ٢ ؿ اخت ؿذ ا ٢ دس سؿاذ ا ٤ ا ػااختاس ا ػا اا ٤ ذ ا ٣ ت د صفحا تشاي ؼت ذ. چ ٥ اص آ جا و جا ٢ ٢ ات ا ٢ Ge دس ال ١٤ آ ٥ اط ٢ وتش ا ٢ اػ چ ا ى ؿى ا ٣ د ذ ٤ اخت ا ٢ جا س فشا ا ٣ ا ٣ تا ا ٤ افا و فالذ Ge ت د ا ٤ جة اف خ ٥ ض وش ؾ دس ٤ اخت ا ٢ ال ١٤ آ ٥ اط ٢ [13] پ ا ؿاذ ل ١ SiGe دس طشح پشاؽ ٣ ؿ د ا ٤ ػ ا دس خطا ٢ س ؽ پشت X ؤثش ذ. دس مات ج د تاس ا ٢ ا ىتش ٤ ىا ٣ دس پ ٥ اذ ا [14] Si/SiGe ػاذ لطؼ ٥ ا دس غ ظا اخا صا ٣ ا اشط ٢ تشا ٥ خت ٣ ( b E) اخا ص ٣ اا ٢ تاش ػ اذ خطا اا ٢ دخ ٥ ا دس س ؽ ا ىتش ٤ ىا ٣ تا ؿا اس ٣ س ذ. ثا ٤ ذ فشا ا ؽ واشد وا ا ٤ ا د س ؽ تشتش ٤ اا واػات ٥ ا ٢ ٤ اظ ا ٢ داس اذ. دس س ؽ ا ىتش ٤ ى ٣ ٣ ت ا ضخا ؤثش ال ١٤ جذاو ذ ٠ l seff سا ت دػ آ سد دس حا ٣ و ا ٤ واس تاشا ٢ تؼ ٥٥ ضخا ال ١٤ آ ٥ اط ٢ ػ ٣ ٥ ؼ. اص آ جا و فشا ٤ ذ ا ٢ دس ٤ چ ػاص ٢ ت ا جا آص اا ٤ ؾ ا دس د ا ٢ پا ٥٤ دؿ اس ل ٥ ش ذ زا ا ٤ س ؽ فم دس طا ؼا خااف تا وااس شفتا ؿ د[ 8 15]. دس مات اص س ؽ پشت X ت خاطش ػشػ ػاد ٣ واس تا طا س ؼاتشد ا ٢ دس خص ٤ ات ٣ ػاختاس ا ٢ ا تجا غ اػتفاد ٣ ؿ د د ٤ ش ا ٤ ىا دس س ؽ پشتا X ا ٣ تا ا ضخا ال ١٤ آ ٥ اط ٢ سا تا دل خ ت ٣ ت دػ آ سد ش چ ذ و دس تؼ ٥ ا ٥ ضاخا اؤثش ال ٤ ا ١ جذاو ذ ا ٤ س ؽ ات ا اػ. خالص ا ٤ ى دس ا ٤ ما ػاختاس ا ٢ د س آالئ ٥ ذ ٠ اس p-si/si x-1 Ge x /Si تاا س ؽ اا ٢ پشت X ا ىتش ٤ ى ٣ خص ٤ ات ٣ ؿذ ا ذ. دس س ؽ ا ضخا ال ١٤ پ ؿ ٣ ) ) ؼاث Ge l( w تا ؿث ٥ ػاص ٢ وا پ ٥ تش ٢ تا ٤ ج تجشت ٣ طشح پاشاؽ ل ا اا ٢ ( x ) ضخا ال ١٤ آ ٥ اط ٢ ( (004) ت تؼذ ٢ دػ آ ذ ا ذ. دس س ؽ ا ىتش ٤ ى ٣ تا تشاصؽ ظش ٢ تغ ٥٥ شا ا ذاص ٢ ؿذ ت س ؽ ا تش حؼة تاط دس ٤ چ V g خص اا ٢ چ اا ٣ ااص حفاش ا ٢ د l seff x ت دػ آ ذ ا ذ. ػ ٥ شغ دخا ػ ا ٤ ظ ا ٢ و جاة پ ٥ اذا ٤ ؾ خطاا دس تاا ٤ ج اش س ؽ ٣ ؿ د ٣ خ ا ٣ ط ت ٣ ت ٥ تاا ٤ ج حاصا اص د س ؽ دس تؼ ٥ ا ٥ خصا اا ٢ x ج د داسد.

12 145 خص ٤ ات ٣ ػاختاس ا ٢ د س آالئ ٥ ذ اس... جذ 1 ما ٤ ؼ ١ خص ا ٢ x س ؽ پشت ت دػ آ ذ اص د س ؽ ا ىتش ٤ ى ٣ پشت. X س ؽ ا ىتش ٤ ى ٣ ػاختاس X (mev) ΔE V (nm) l seff (nm) X (nm) X (nm) l w 54/39 0/ / /51 0/ / /16 0/ / / 5 55/53 0/ / / 5 تىش لذسدا ٣ ا ٤ ػاختاس ا دس ش ٥ شػا ا ٢ تخاؾ ف ٥ ض ٤ اه دا ا ا اس ٤ اه ا ؼاتا طشاحا ٣ سؿاذ آص ا ٤ ؾ ؿذ ا ذ ؤ ف اص پشفؼ س پاسوش دوتش ف ٥ ٥ پغ ت خاطش سؿذ ػااختاس ا سا اا ٣٤ - ا ٢ ف ٥ ذ تىش لذسدا ٣ ٣ ا ٤ ذ. شاجغ [1] Whall T. E., Fully pseudomorphic Si/SiGe/Si heterostructures for p- channel field effect devices, Thin Solid Films, 94 (1997) [] Houghton D. C., Strain relaxation kinetics in Si 1-x Ge x /Si heterostructures, J. Appl. Phys., 70 (1991) [3] People R., Physics and applications of Ge x Si 1-x /Si strained layer heterostructures, IEEE Journal of Quantum Electronics, (1986) [4] Sadeghzadeh M. A., Parrey C. P., Phillips P. J., Parker E. H. C., Whall T.E., Issues on the molecular-beam epitaxial growth of p-sige invertedmodulation-doped structures, Appl. Phys. Lett., 74 (1999) [5] Fatemi M., Stahlbush R. E., X-ray cocking curve measurement of composition and strain in Si-Ge buffer layers on Si substrates, Appl. Phys. Lett., 58 (1991) [6] Takagi S., "A dynamical theory of diffraction for a distorted crystal", J. Phys. Soc. Jap. 6 (1969) [7] Franco N., Barradas N. P., Walledra A. M., Morris R. J. H., Mironov O. A., Parker E. H. C.,"XRD analysis of strained Ge-SiGe heterostructures on relaxed SiGe graded buffers grown by hybride epitaxy on Si(100) substrates", Mater. Sci. eng., B, Solid-state mater. adv. technol., (005)

13 146 ح ذ ػ ٣ صادق صاد [8] Sadeghzadeh M. A., Top-gating of p-si/sige/si inverted modulationdoped structures, Appl. Phys. Lett.,76 (000) [9] Emeleus C. J., Sadeghzadeh M. A., Phillips P. J., Parker E. H. C., Whall T. E., Pepper M., Evans A. G. R., Back gating of a two-dimensional hole gas in a SiGe quantum well, Appl. Phys. Lett., 70 (1997) [10] Ritchie D. A., Frost J. E. F., Peacok D. C., Linfield E. H., Hamilton A., Joens G. A. C., The growth and characterisation of back-gated high mobility two-dimensional electron gas structures, J. of Crystal Growth, 111 (1991) [11] Feenstra R. M., Luts M. A., Stern F., Ismail K., Mooney P. M., LeGoues F. K., Stanis C., Chu J. O., Meyerson B. S., Roughness analysis of Si/SiGe heterostructure, J. Vac. Sci. Technol. B, 13 (1995) [1] Godbey D. J., Ancona M. G., Ge segregation during the growth of a SiGe buried layer by Molecular Beam Epitaxy, J. Vac. Sci. Technol. B, 11 (1993) [13] Feenstra R. M., Luts M. A., Scattering from strain variations in highmobility Si/SiGe heterostructures, J. Appl. Phys., 78 (1995) [14] Emeleus C. J., Whall T. E., Smith D. W., Kubiak R. A., Parker E. H. C., Kearney M. J., Scattering mechanisms affecting hole transport in remotedoped Si/SiGe heterostructures, J. Appl. Phys., 73 (1993) [15] Ansaripour G., Braithwaite G., Myronov M., Parker E. H. C., "Energy loss rates of two dimensional hole gases in inverted Si/SiGe/Si heterostructure", Appl. Phys. Lett., 76 (000)