应变Si_（1－x）Ge_x层本征载流子浓度和有效态密度的温度特性分析

摘要

本文计算了应变Ｓｉ１－ｘＧｅｘ层的本征载流子浓度及导带和价带有效态密度．首次用解析的方法研究了它们与Ｇｅ组份ｘ和温度Ｔ的依赖关系．我们发现，随Ｇｅ组份ｘ的增加，由于Ｓｉ１－ｘＧｅｘ层中应力的影响，导带和价带有效态密度随之快速减少，而本征载流子浓度却随之而近乎指数式地增加．而且，温度Ｔ越低，导带和价带有效态密度随Ｇｅ组份ｘ的增加而减少得越快，而本征载流子浓度上升得越快．同时，我们还发现，具有大Ｇｅ组份ｘ的应变Ｓｉ１－ｘＧｅｘ层，其用Ｓｉ的相应参数归一化的导带和价带有效态密度及它们的积与温度Ｔ的依赖关系弱，而具有小Ｇｅ组份ｘ的应变Ｓｉ１－ｘＧｅｘ层，上述归一化参数与温度Ｔ的依赖关系强，这和目前仅有的文献［８］中它们于温度依赖关系的定性研究结果相一致．本文得到的定量结果对探索应变ＳｉＧｅ层的物理性质、对应变ＳｉＧｅ层基器件的设计、模拟及对低温ＳｉＧｅ器件物理的理解有重要意义．