Anisotropy of subband structure of Si and Ge surface inversion layers and control of its physical properties by means of strain

Si和Ge表面反型层子带结构的各向异性及其物理性质的应变控制

• 批准号: 22540332
• 负责人: INAOKA Takeshi
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: University of the Ryukyus
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22540332/
• 关键词: Si, Ge; バンド; 異方性; 歪み; 表面反転層; 表面・界面物性; 半導体物性; サブバンド; Si,Ge

Band anisotropy of Si and Ge and applied tensile or compressive strain with various orientations cooperate synergistically to change the band structure remarkably. As for the Si valence band, we have investigated the anisotropy of the bulk band or the surface subband induced by strain, and searched for those strain types which contribute to improve hole mobility. Furthermore, we have clarified the conspicuous effect of relative atom displacement of two atoms in the crystal unit cell (internal strain) on the band structure.We have found the direction of uniaxial tensility and the plane orientation of biaxial tensility which cause the indirect-direct band-gap transition of Ge, and evaluated the strain magnitude where the transition occurs.Observing the Si valence band by angle-resolved photoemission spectroscopy, we have found that biaxial tensility lifts up the band with a small in-plane hole effective mass to the valence top.

Si和Ge的能带各向异性和施加的不同取向的拉伸或压缩应变协同作用显着改变了能带结构。对于Si价带，我们研究了应变引起的体能带或表面子带的各向异性，并寻找有助于提高空穴迁移率的应变类型。此外，我们还阐明了晶胞中两个原子的相对原子位移（内应变）对能带结构的显着影响。我们发现了引起Ge间接-直接带隙跃迁的单轴拉伸方向和双轴拉伸面取向，并评估了跃迁发生处的应变大小。通过角分辨光电观察Si价带 通过光谱分析，我们发现双轴张力将面内空穴有效质量小的能带提升到价态顶部。

项目成果

Lattice distortion of porous Si by Li absorption using two-dimensional photoelectron diffraction

使用二维光电子衍射研究 Li 吸收引起的多孔 Si 的晶格畸变

• DOI: 10.1007/s10853-013-7799-2
• 发表时间: 2013
• 期刊: Journal of Materials Science
• 影响因子: 4.5
• 作者: E. S. Nouh;S. N. Takeda;F. Matsui;K. Hattori;T. Sakata;N. Maejima;H. Matsui;H. Matuda;T. Matsushita. L. Toth;M. Morita;S. Kitagawa;R. Ishii;M. Fujita;K. Yasuda;H. Daimon
• 通讯作者: H. Daimon

高分解能角度分解光電子分光によるPb/Ge(110)表面における電子状態の観測

使用高分辨率角分辨光电子能谱观察 Pb/Ge(110) 表面的电子态

• 发表时间: 2011
• 作者: 松岡弘憲;武田さくら;森田誠;田畑裕貴;橋本美絵;服部賢;大門寛
• 通讯作者: 大門寛

Silicon on Insulator の超薄膜化プロセス、電子状態測定への試み

超薄绝缘体上硅工艺及电子态测量尝试

• 作者: 小久井一樹;武田さくら;坂田智裕;A. K. R. Ang;竹内克行;中尾敏臣;前田昂平;桃野浩樹;北川幸佑;久米田晴香;大門寛;堀田昌宏;菱谷大輔;佐野泰久
• 通讯作者: 佐野泰久

高分解能角度分解光電子分光法によるGe(100)表面近傍のバンド構造の解明

使用高分辨率角分辨光电子能谱阐明 Ge(100) 表面附近的能带结构

• 发表时间: 2014
• 作者: 坂田智裕;武田さくら;小久井一樹;Artoni Kevin Roquero Ang;竹内克行;中尾敏臣;前田昂平;桃野浩樹;北川幸佑;久米田晴香;大門寛
• 通讯作者: 大門寛

亜鉛フタロシアニン結晶の電子状態の理論的研究:結晶構造・バンド構造に対する分散力の影響

锌酞菁晶体电子态的理论研究：色散力对晶体结构和能带结构的影响

• 发表时间: 2014
• 作者: H.Tomori;A.Kanda;H.Goto. S.Tanaka;Y.Ootuka;K.Tsukagoshi;Y.Ishii;柳澤将,稲岡毅,山内邦彦,小口多美夫,濱田幾太郎
• 通讯作者: 柳澤将,稲岡毅,山内邦彦,小口多美夫,濱田幾太郎