| 摘要 | 第3-4页 |
| abstract | 第4-5页 |
| 第1章 引言 | 第9-36页 |
| 1.1 按比例缩小进程中的挑战与创新 | 第9-13页 |
| 1.1.1 高迁移率沟道材料的应用 | 第10-11页 |
| 1.1.2 新型隧穿效应器件原理的应用 | 第11-13页 |
| 1.2 GeSn材料应用于场效应器件的优势 | 第13-17页 |
| 1.2.1 利用GeSn的高迁移率特性将其应用于MOSFET器件 | 第14-15页 |
| 1.2.2 利用GeSn的带隙特点将其应用于TFET器件 | 第15-17页 |
| 1.3 GeSn及其场效应器件所面临的挑战与研究现状 | 第17-34页 |
| 1.3.1 GeSn材料的外延生长 | 第17-19页 |
| 1.3.2 GeSn合金的能带特点 | 第19-23页 |
| 1.3.3 GeSn MOS栅结构的界面关键工艺 | 第23-28页 |
| 1.3.4 GeSn MOSFET器件特性 | 第28-32页 |
| 1.3.5 GeSn TFET优化设计 | 第32-34页 |
| 1.4 本论文的研究内容与安排 | 第34-36页 |
| 第2章 GeSn材料的能带结构 | 第36-67页 |
| 2.1 经验赝势法计算GeSn合金的能带 | 第36-41页 |
| 2.1.1 局域势分量 | 第37-38页 |
| 2.1.2 非局域势分量 | 第38-40页 |
| 2.1.3 自旋-轨道耦合势分量 | 第40-41页 |
| 2.2 采用直接拟合法的EPM计算 | 第41-50页 |
| 2.2.1 GeSn合金计算参数的直接拟合 | 第41-44页 |
| 2.2.2 GeSn合金的载流子有效质量 | 第44-50页 |
| 2.3 采用优化插值法的EPM计算 | 第50-57页 |
| 2.3.1 GeSn合金计算参数的VCA优化插值 | 第50-54页 |
| 2.3.2 GeSn合金的关键带隙参数 | 第54-57页 |
| 2.4 GeSn合金的转移电子效应 | 第57-66页 |
| 2.5 本章小结 | 第66-67页 |
| 第3章 GeSn材料及其MOSFET器件工艺研究 | 第67-98页 |
| 3.1 GeSn合金材料的表征 | 第67-76页 |
| 3.1.1 HRXRD结果分析 | 第67-72页 |
| 3.1.2 TEM结果分析 | 第72-74页 |
| 3.1.3 合金材料Sn组分的确定 | 第74-76页 |
| 3.2 GeSn合金所能承受的热开销 | 第76-82页 |
| 3.3 GeSn/Ge MOSFET器件工艺与特性 | 第82-87页 |
| 3.3.1 高κ介质的淀积 | 第83-84页 |
| 3.3.2 MOSFET器件工艺流程 | 第84-85页 |
| 3.3.3 器件特性分析 | 第85-87页 |
| 3.4 GeSn臭氧氧化后氮化的界面处理工艺 | 第87-96页 |
| 3.4.1 GeSnON中间界面层的形成 | 第88-91页 |
| 3.4.2 具有GeSnON层的MOS电容特性 | 第91-93页 |
| 3.4.3 MOSFET器件的有效迁移率 | 第93-96页 |
| 3.5 本章小结 | 第96-98页 |
| 第4章 GeSnTFET器件的仿真与优化 | 第98-129页 |
| 4.1 GeSn/GeTFET器件的数值模拟 | 第98-105页 |
| 4.1.1 用于仿真的GeSn材料基本参数 | 第98-103页 |
| 4.1.2 用于仿真的TFET器件结构 | 第103-105页 |
| 4.2 点隧穿器件特性与结构优化 | 第105-119页 |
| 4.2.1 器件结构的分析与设计 | 第106-110页 |
| 4.2.2 Sn组分对器件特性的影响 | 第110-119页 |
| 4.3 线隧穿器件特性与结构优化 | 第119-124页 |
| 4.4 CTFET反相器特性 | 第124-127页 |
| 4.5 本章小结 | 第127-129页 |
| 第5章 应变对GeSn MOSFET和TFET器件应用的影响 | 第129-170页 |
| 5.1 应力与应变作用的引入 | 第129-135页 |
| 5.1.1 双轴应变与单轴应变 | 第129-132页 |
| 5.1.2 应变GeSn合金的能带计算 | 第132-135页 |
| 5.2 双轴应变条件下GeSn的能带特点 | 第135-142页 |
| 5.2.1 双轴应变对带隙结构的影响 | 第135-139页 |
| 5.2.2 双轴应变对载流子有效质量的影响 | 第139-142页 |
| 5.3 单轴应变条件下GeSn的能带特点 | 第142-150页 |
| 5.3.1 单轴应变对带隙结构的影响 | 第142-145页 |
| 5.3.2 单轴应变对载流子有效质量的影响 | 第145-150页 |
| 5.4 应变对GeSn MOSFET迁移率的影响 | 第150-160页 |
| 5.4.1 双轴应变对载流子输运能力的提升作用 | 第150-156页 |
| 5.4.2 单轴应变对载流子输运能力的提升作用 | 第156-160页 |
| 5.5 应变对GeSnTFET隧穿几率的影响 | 第160-168页 |
| 5.5.1 双轴应变对载流子隧穿能力的提升作用 | 第161-166页 |
| 5.5.2 单轴应变对载流子隧穿能力的提升作用 | 第166-168页 |
| 5.6 本章小结 | 第168-170页 |
| 第6章 结论 | 第170-174页 |
| 6.1 本论文的主要工作与研究成果 | 第170-172页 |
| 6.2 本论文的创新点 | 第172-173页 |
| 6.3 未来研究工作的展望 | 第173-174页 |
| 参考文献 | 第174-185页 |
| 致谢 | 第185-187页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第187-189页 |
