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图形化Si基Ge薄膜热应变的有限元分析
  • ISSN号:0438-0479
  • 期刊名称:《厦门大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:O472.91[理学—半导体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]厦门大学物理与机电工程学院,福建厦门361005
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(973)项目(2012CB933503,2013CB632103); 国家自然科学基金(61176050,61036003,61176092); 福建省政府项目(2012H0038); 中央高校基本科研业务经费(2010121056)
中文摘要:

利用有限元方法模拟了图形化Si衬底上外延Ge薄膜的热失配应变,研究了薄膜内部以及表面的应变分布情况,分析了应变与薄膜厚度、衬底尺寸的变化关系.结果表明,热失配应变在异质结构的界面处最大,沿外延层生长方向递减;在薄膜表面,中心区域应变最大,由中心到边缘逐渐减小,边缘发生突变,急剧减小;不同的膜厚下,薄膜表面应变分布规律相同,并且薄膜越厚,应变越小;图形衬底单元的尺寸对薄膜应变有较大的影响,当衬底厚度在6μm以内,宽度在10μm以内时,更有利于薄膜应变的释放.

英文摘要:

Film/substrate heterostructure based on patterned substrate has advantages in strain release and dislocation capture,and capture,and is widely used in microelectronics and optoelectronics. Residual stress in heterostructure leads to negative effects on the performance of the material and devices. Finite element method is used in this paper to simulate thermal mismatch strain in pitaxiat film on patterned Si substrate. Strain distribution is analyzed which is from the inside out of the film and the strain against film thickness and substrate size are obtained. The results indicate that maximal thermal v~srqgtch appears in the interface of film/substrate heterostructure,and the thermal mismatch is smaller from the interfase to the epitaxial film surface;strain decreases gradually from center to edge and suddenly drops on the edge ; strain distribution of the film is in the same rule with different thickness and thin film means small strain; size of the substrate has great influence on film strain,strain release of the epitaxial film can be accepted when the substrate thickness and width are 6 μm and 10 μm respectively.

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期刊信息
  • 《厦门大学学报:自然科学版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:厦门大学
  • 主编:谢素原
  • 地址:厦门市思明南路422号厦门大学嘉庚三 817-819室
  • 邮编:361005
  • 邮箱:jxmu@xmu.edu.cn
  • 电话:0592-2180367 2187731
  • 国际标准刊号:ISSN:0438-0479
  • 国内统一刊号:ISSN:35-1070/N
  • 邮发代号:34-8
  • 获奖情况:
  • 多次被评为全国、华东地区、福建省的优秀科技期刊,2001年入选国家新闻出版总署评定的"中国期刊方阵",2003年获国家新闻出版总署颁发的"第二届国家科技...,2006年获国家教育部科技司颁发的"首届中国高校精...
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,美国剑桥科学文摘,美国生物科学数据库,英国科学文摘数据库,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:16575