Ge has increasingly important appli

Ge has increasingly important applications in the fabrication
of semiconductor devices due to a high hole mobility1 and
low dopant activation temperature in comparison with Si.2 For
this reason, Ge is likely to replace Si in future high-mobility
complementary metal oxide semiconductor (CMOS) devices,
3,4 where the channel of the n-type field-effect transistor
(NFET) is based on InGaAs while that of the p-type fieldeffect
transistor (PFET) is formed from Ge. The p-type dopants
in Ge have element-specific advantages. The low intrinsic diffusion
of B in Ge is ideal for ultra-shallow junction formation,
5,6 while Ga exhibits a very high solid solubility limit in
Ge.7 Recently, In has been reconsidered as a p-type dopant in
Ge given it introduces a shallow accepter level 0.0112 eV
above the Ge valence band.8 Given that the presence of dopants
and disorder in a semiconductor lattice influence the electrical
properties of a device,1 a comprehensive understanding
of such influences calls for a detailed study, as presented
herein, of In-doped Ge at both themicro andmacro scales.
Dopant diffusion and electrical defects in In-doped Ge
have previously been investigated as a function of annealing
conditions using secondary ion mass spectrometry (SIMS)9
and deep level transient spectroscopy (DLTS),10 respectively.
The latter demonstrated that Ge point defects are not
In related and recover after annealing at 600 C. Previous
studies have shown that most dopant species in Ge tend to
occupy substitutional lattice sites and most defect processes
are mediated by vacancies (V) (since interstitials (I) have
significantly higher formation energy).9,11,12 Density
Functional Theory (DFT) calculations were performed to predict
the binding energy and migration enthalpies of different
types of In-vacancy (InmVn) clusters.13,14 Recent lattice-site
location studies using the emission channeling technique15
concluded that In preferentially occupies Ge bond-centered
sites before annealing for low In implantation fluences
(2.91012 ions/cm2) as consistent with earlier perturbed
angular correlation spectroscopy (PAC) measurements16–18
and DFT calculations.19 After annealing at 300 C, In atoms
then redistribute to substitutional sites. For In concentrations
in the range used for impurity doping, complementary information
about the local atomic environment around an In
atom, including coordination numbers (CNs), structural disorder
and bond lengths, is lacking. Such knowledge could enable
one to correlate subtle changes in atomic environment to
the electrical properties as a function of In concentration.
In this report, we have used the synchrotron-based analytical
techniques of x-ray absorption near edge structure
(XANES) and extended x-ray absorption fine structure
(EXAFS) to study the atomic-scale environment of In-doped
Ge over a broad In concentration range. Previously, XANES
and EXAFS were utilized to investigate In complexes in Si,
demonstrating In atoms were substitutional at low concentrations
and precipitated at high concentrations.20,21 The current
literature is lacking information about In-doped Ge examined
with XANES and EXAFS, which we address in this report.
Complementary measurements of the structural properties
using transmission electron microscopy (TEM) and Raman
spectroscopy were also performed as were DFT calculations.
Finally, the electrical properties were characterized with Hall
effect measurements to enable the correlation of structural
and electrical properties of In-doped Ge at concentrations
appropriate for semiconductor doping technologies.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Ge มีโปรแกรมประยุกต์ที่สำคัญมากในการผลิตอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำเนื่องจาก mobility1 หลุมสูง และอุณหภูมิเปิด dopant ต่ำเมื่อเปรียบเทียบกับ Si.2 สำหรับด้วยเหตุนี้ Ge จะแทนศรีเคลื่อนสูงในอนาคตอุปกรณ์ทรานซิสเตอร์คู่ประกอบชนิดโลหะ-ออกไซด์-สารกึ่งตัวนำ (CMOS)3,4 ช่องของ n ชนิดฟิลด์–ผลทรานซิสเตอร์(NFET) ยึด InGaAs ขณะที่ fieldeffect ชนิด pทรานซิสเตอร์ (PFET) จะเกิดขึ้นจาก Ge Dopants ชนิด pใน Ge มีประโยชน์องค์ประกอบเฉพาะ แพร่ intrinsic ต่ำบีใน Ge เหมาะสำหรับการเชื่อมต่อคีย์บอร์ดไร้สายตื้นก่อ5,6 ในขณะที่ Ga จัดแสดงวงเงินสูงมากเป็นของแข็งละลายในGe.7 ล่าสุด ในได้ถูกทบทวนเป็น dopant ชนิด p ในGe ให้มันแนะนำการรับชำระเงินด้วยตื้นระดับ 0.0112 eVข้างบน band.8 เวเลนซ์ Ge ให้ที่อยู่ของ dopantsและโรคในโครงตาข่ายประกอบสารกึ่งตัวนำที่มีผลกระทบต่อการไฟฟ้าคุณสมบัติของอุปกรณ์ 1 การทำความเข้าใจครอบคลุมผลมีผลต่อสายการศึกษาโดยละเอียด เป็นการนำเสนอของ Ge ที่ doped ในที่ระดับ andmacro themicro ทั้งนี้แพร่ dopant และไฟฟ้าบกพร่องใน doped ใน Geก่อนหน้านี้มีการสอบสวนเป็นฟังก์ชันของการอบเหนียวเงื่อนไขที่ใช้รองไอออนโตรเมทรี (ซิมส์) 9และลึกระดับชั่วคราวก (DLTS), 10 ตามลำดับหลังแสดงข้อบกพร่องจุด Ge ไม่ในความสัมพันธ์ และการกู้คืนหลังจากการอบเหนียวที่ก่อนหน้านี้ราว 600ศึกษาแสดงให้เห็นว่า สปีชีส์ dopant ส่วนใหญ่ใน Ge มักจะครอบครองโครงตาข่ายประกอบ substitutional ไซต์ และ defect กระบวนการมากที่สุดmediated โดยตำแหน่ง (V) (เนื่องจากมี interstitials (I)อย่างมีนัยสำคัญก่อพลังงาน) .9,11,12 ความหนาแน่นคำนวณทฤษฎี (DFT) ทำงานได้ทำการทำนายพลังงานยึดเหนี่ยวและ enthalpies ย้ายของต่าง ๆชนิดของ clusters.13,14 (InmVn) ในตำแหน่งว่างล่าสุดโครงตาข่ายประกอบเว็บไซต์สถานศึกษาใช้เล็ดรอดเจาะ technique15สรุปว่า ในโน้ตใช้ Ge แปลกพันธบัตรอเมริกาก่อนการอบเหนียวสำหรับต่ำในฤทธิ์ fluences(ประจุ 2.9 1012 cm2) ที่สอดคล้องกับก่อนหน้านี้ perturbedความสัมพันธ์ของแองกูลาร์ก (PAC) measurements16 – 18และ DFT calculations.19 หลังจากการอบเหนียวที่ C 300 ในอะตอมแล้ว แจกจ่ายไปยังไซต์ substitutional สำหรับในความเข้มข้นในช่วงที่ใช้สำหรับข้อมูลโดปปิงค์ เสริมมลทินเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมอะตอมภายในสถานในอะตอม รวมทั้งการประสานงานหมายเลข (CNs), โครงสร้างผิดปกติและตราสารหนี้ยาว ขาดการ ความรู้นั้นสามารถเปิดใช้งานการเปลี่ยนแปลงรายละเอียดในอะตอมเพื่อสร้างความสัมพันธ์คุณสมบัติทางไฟฟ้าเป็นฟังก์ชันของความเข้มข้นในการในรายงานนี้ เราใช้ synchrotron ใช้วิเคราะห์เทคนิคการเอ็กซ์เรย์การดูดซึมใกล้ขอบโครงสร้าง(XANES) และเอ็กซ์เรย์ขยายดูดซึมปรับโครงสร้าง(EXAFS) เพื่อศึกษาสภาพแวดล้อมขนาดอะตอมของ doped ในGe มากกว่ากว้างในช่วงความเข้มข้น ก่อนหน้านี้ XANESและ EXAFS ถูกใช้เพื่อตรวจสอบในสิ่งอำนวยความสะดวกในศรีเห็นในอะตอมถูก substitutional ที่ความเข้มข้นต่ำและตะกอนที่สูง concentrations.20,21 ปัจจุบันเอกสารประกอบการขาดข้อมูลเกี่ยวกับ Ge doped ในตรวจสอบXANES และ EXAFS ที่เราอยู่ในรายงานนี้วัดเสริมคุณสมบัติโครงสร้างใช้การส่งผ่านอิเล็กตรอน microscopy (ยการ) และรามันกก็ยังทำเป็นถูกคำนวณ DFTในที่สุด มีลักษณะคุณสมบัติทางไฟฟ้ากับฮอลล์ประเมินผลให้ความสัมพันธ์ของโครงสร้างคุณสมบัติทางไฟฟ้าของ Ge doped ในที่ความเข้มข้นที่เหมาะสมสำหรับโดปปิงค์เทคโนโลยีสารกึ่งตัวนำ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

จีอีมีโปรแกรมสำคัญมากขึ้นในการประดิษฐ์อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์เนื่องจาก mobility1 หลุมสูงและอุณหภูมิยืนยันการใช้งานเจือปนอยู่ในระดับต่ำเมื่อเทียบกับSi.2 สำหรับด้วยเหตุนี้จีอีมีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนศรีในอนาคตอันคล่องตัวสูงเซมิคอนดักเตอร์โลหะออกไซด์เสริม(CMOS) อุปกรณ์3,4 ที่ช่องของทรานซิสเตอร์ชนิดเอ็นฟิลด์ผลกระทบ(NFET) จะขึ้นอยู่กับ InGaAs ในขณะที่ของ fieldeffect ชนิดพีทรานซิสเตอร์(PFET) ถูกสร้างมาจากจีอี สารเจือชนิดพีในจีอีจะได้ประโยชน์จากองค์ประกอบเฉพาะ แพร่ที่แท้จริงต่ำของบีจีอีเป็นที่ที่เหมาะสำหรับการก่อตัวทางแยกพิเศษตื้น5,6 ในขณะที่การจัดแสดงนิทรรศการ Ga จำกัด ของแข็งละลายที่สูงมากในGe.7 เมื่อเร็ว ๆ นี้ในการได้รับการพิจารณาเป็นเจือปนชนิดพีในจีอีให้มันแนะนำระดับ accepter ตื้น 0.0112 eV ข้างต้นจุ band.8 จีอีระบุว่าการปรากฏตัวของสารเจือและความผิดปกติในมีอิทธิพลต่อตาข่ายเซมิคอนดักเตอร์ไฟฟ้าคุณสมบัติของอุปกรณ์, 1 ความเข้าใจที่ครอบคลุมของการเรียกร้องดังกล่าวมีอิทธิพลต่อการศึกษารายละเอียดที่แสดงไว้ในที่นี้ของในเจือจีอีในระดับทั้ง themicro andmacro. แพร่เจือปนและข้อบกพร่องไฟฟ้าในเจือจีอีได้รับก่อนหน้านี้การตรวจสอบเป็นหน้าที่ของการหลอมเงื่อนไขการใช้มวลสารไอออนรอง(SIMS) 9 และระดับความลึกสเปกโทรสโกชั่วคราว (DLTS), 10 ตามลำดับ. หลังแสดงให้เห็นว่าจีอีจุดบกพร่องไม่ได้ในที่เกี่ยวข้องและกู้คืนหลังจากการอบที่ 600 องศาเซลเซียส ก่อนหน้าการศึกษาได้แสดงให้เห็นว่าส่วนใหญ่ชนิดเจือปนในจีอีมีแนวโน้มที่จะใช้ทดแทนเว็บไซต์ตาข่ายและกระบวนการข้อบกพร่องส่วนใหญ่เป็นผู้ไกล่เกลี่ยโดยตำแหน่งงานว่าง(V) (ตั้งแต่คั่นกลาง (I) มีการใช้พลังงานอย่างมีนัยสำคัญการก่อตัวสูงขึ้น) .9,11,12 ความหนาแน่นของทฤษฎีการทำงาน(DFT ) คำนวณได้ดำเนินการที่จะคาดการณ์การใช้พลังงานที่มีผลผูกพันและการย้ายถิ่นของenthalpies ที่แตกต่างกันประเภทในตำแหน่งที่ว่าง(InmVn) clusters.13,14 ตาข่ายสถานที่ล่าสุดการศึกษาโดยใช้สถานที่การปล่อยchanneling technique15 ได้ข้อสรุปว่าในพิเศษครองพันธบัตรจีอีเป็นศูนย์กลางเว็บไซต์ก่อนที่จะหลอมต่ำใน fluences ฝัง(2.9? 1012 ไอออน / cm2) ในขณะที่ก่อนหน้านี้มีความสอดคล้องกับตกอกตกใจสเปกโทรสโกสัมพันธ์เชิงมุม(PAC) measurements16-18 และ calculations.19 DFT หลังจากการอบที่ 300 องศาเซลเซียสในอะตอมแล้วแจกจ่ายไปยังเว็บไซต์ทดแทน สำหรับความเข้มข้นในช่วงที่ใช้สำหรับยาสลบบริสุทธิ์ข้อมูลที่สมบูรณ์เกี่ยวกับสภาพแวดล้อมในท้องถิ่นอะตอมรอบในอะตอมรวมทั้งตัวเลขการประสานงาน(CNS) ความผิดปกติของโครงสร้างและความยาวพันธบัตรขาด ความรู้ดังกล่าวสามารถเปิดใช้งานอย่างใดอย่างหนึ่งจะมีความสัมพันธ์เปลี่ยนแปลงที่ลึกซึ้งในสภาพแวดล้อมปรมาณูเพื่อคุณสมบัติทางไฟฟ้าเป็นหน้าที่ของความเข้มข้นใน. ในรายงานฉบับนี้เรามีการใช้ซินโครที่ใช้ในการวิเคราะห์เทคนิคของการดูดซึมเอ็กซ์เรย์ใกล้ขอบโครงสร้าง(XANES) และขยาย x การดูดซึม -ray ปรับโครงสร้าง(EXAFS) เพื่อศึกษาสภาพแวดล้อมอะตอมขนาดของยาในGe กว่าในวงกว้างในช่วงความเข้มข้น ก่อนหน้านี้ XANES และ EXAFS ถูกนำมาใช้ในการตรวจสอบในคอมเพล็กซ์ในศรีแสดงให้เห็นในอะตอมเป็นทดแทนที่ระดับความเข้มข้นต่ำและตกตะกอนที่concentrations.20,21 สูงในปัจจุบันวรรณกรรมขาดข้อมูลเกี่ยวกับในเจือGe ตรวจสอบกับXANES และ EXAFS ซึ่งเรา ที่อยู่ในรายงานฉบับนี้. วัดสมบูรณ์ของคุณสมบัติโครงสร้างโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (TEM) และรามันสเปกโทรสโกได้รับการดำเนินการเช่นเดียวกับการคำนวณDFT. ในที่สุดคุณสมบัติทางไฟฟ้ามีลักษณะที่มีฮอลล์วัดผลที่จะช่วยให้ความสัมพันธ์ของโครงสร้างและคุณสมบัติทางไฟฟ้าของในเจือจีอีที่ระดับความเข้มข้นที่เหมาะสมสำหรับเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ยาสลบ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

GE มีสําคัญมากขึ้นการใช้งานในการผลิตอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำ
เนื่องจากการ mobility1 หลุมสูงและอุณหภูมิต่ำ dopant
กระตุ้นในการเปรียบเทียบกับศรี . 2
เหตุผลนี้ , GE อาจแทนที่ศรีในอนาคตสูงการเคลื่อนไหว
ประกอบโลหะออกไซด์สารกึ่งตัวนำ ( CMOS ) อุปกรณ์ ,
4 ที่ช่องของ field-effect ทั่วไปทรานซิสเตอร์
( nfet ) ขึ้นอยู่กับไทยกลุ่มในขณะที่ของพี fieldeffect
ทรานซิสเตอร์ ( pfet ) จะเกิดขึ้นจาก GE ส่วนพีใน
ใน GE มีข้อได้เปรียบที่เฉพาะเจาะจงขององค์ประกอบ ในการแพร่กระจายต่ำ
B ใน GE เหมาะสำหรับการสร้างชุมทางตื้น Ultra ,
5 , 6 ในขณะที่ GA จัดแสดงขีดการละลายของแข็งสูงมากใน
GE 7 เมื่อเร็วๆ นี้ ใน ได้รับการพิจารณาเป็นโดพันท์ใน
พีGE ให้แนะนําในระดับรับตื้น 0.0112 EV
ข้างบนพี่เวเลนซ์แบนด์ 8 ระบุว่า การปรากฏตัวของสารเจือ
และความผิดปกติในขัดแตะสารกึ่งตัวนำมีอิทธิพลต่อไฟฟ้า
คุณสมบัติของอุปกรณ์ , 1 ครอบคลุมความเข้าใจ
อิทธิพลดังกล่าวเรียกร้องให้มีการศึกษารายละเอียดตามที่เสนอ
ในที่นี้ ใน GE ที่เจือทั้ง themicro
andmacro เกล็ดโดพันท์และข้อบกพร่องในแบบไฟฟ้าด้วย GE
เคยถูกใช้เป็นฟังก์ชันของการหลอม
เงื่อนไขใช้รองไอออนมวลสาร ( ซิมส์ ) 9
และระดับลึกสเปกโทรสโกปีชั่วคราว ( dlts ) , 10 ตามลำดับ หลังพบว่า GE

ในจุดบกพร่องไม่เกี่ยวข้องและกู้คืนเมื่ออบอ่อนที่อุณหภูมิ 600  C ก่อนหน้านี้
มีการศึกษาแสดงให้เห็นว่าโคบอลต์สปีชีส์ส่วนใหญ่ใน GE มักจะ
ครอบครองเว็บไซต์ขัดแตะเป็นตัวแทนและข้อบกพร่องมากที่สุดกระบวนการ
) โดยมีตำแหน่งว่าง ( V ) ( ตั้งแต่ interstitials ( ฉัน ) มีการสร้างพลังงานสูงกว่า

) 9,11,12 ทฤษฎีการทำงานความหนาแน่น ( DFT ) การคำนวณการทำนาย
พลังงานผูกพันและการย้ายถิ่น enthalpies ของประเภท แตกต่างกัน
ใน ( inmvn clusters.13 ) , ตำแหน่งงานว่าง14 ล่าสุดเว็บไซต์
สถานที่ศึกษาโดยใช้ตารางการถ่ายทอด technique15
สรุปได้ว่า ใน preferentially ใช้ GE พันธบัตรกึ่งกลาง
เว็บไซต์ก่อนการอบต่ำในการ fluences
( 2.9  1012 ไอออน / cm2 ) สอดคล้องกับก่อนหน้านี้ไม่สบายใจ
สเปกโทรสโกปีความสัมพันธ์เชิงมุม ( PAC ) measurements16 – 18
calculations.19 และเมื่ออบอ่อนที่อุณหภูมิ 300 แรง  c ในอะตอม
แล้วแจกจ่ายไปยังเป็นตัวแทนเว็บไซต์ สำหรับในช่วงความเข้มข้น
ใช้มลเติม , เสริมข้อมูลเกี่ยวกับท้องถิ่น สภาพแวดล้อมรอบๆ

อะตอมในอะตอม รวมถึงตัวเลขการประสานงาน ( CNS ) โครงสร้าง , โรค
และพันธบัตรความยาวขาด ความรู้ดังกล่าวจะช่วยให้หนึ่งเพื่อสัมพันธ์เปลี่ยนแปลงสีสัน


ในสภาพแวดล้อมของอะตอมคุณสมบัติทางไฟฟ้า เป็นฟังก์ชันของความเข้มข้น .
ในรายงานฉบับนี้ เราได้ใช้ห้องสมุดตามเทคนิคการดูดกลืนรังสีเอ็กซ์วิเคราะห์

โครงสร้างใกล้ขอบ ( xanes ) และขยายการดูดกลืนรังสีเอ็กซ์โครงสร้าง
( exafs ) เพื่อศึกษาสภาพแวดล้อมในระดับอะตอมด้วย
GE มากกว่ากว้างในระดับช่วง ก่อนหน้านี้ xanes
และ exafs ถูกใช้เพื่อตรวจสอบในคอมเพล็กซ์ใน Si
แสดงในอะตอมมีการแทนที่ที่ความเข้มข้นต่ำ
และตกตะกอนที่ความเข้มข้นสูง 20,21 วรรณกรรมปัจจุบัน
ขาดข้อมูลเกี่ยวกับเจือ GE ตรวจสอบ
ด้วยและ xanes exafs ซึ่งเราที่อยู่ในรายงานฉบับนี้ การวัดคุณสมบัติของโครงสร้างเสริม

การใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด ( TEM ) และรามานสเปกโทรสโกปี ยังดำเนินการ
เป็นการคำนวณ DFT .
ในที่สุด คุณสมบัติทางไฟฟ้า เป็นลักษณะการวัดผลเพื่อให้ห้องโถง ความสัมพันธ์ของโครงสร้างและสมบัติทางไฟฟ้าของด้วย

ใน GE ที่ความเข้มข้นที่เหมาะสมสำหรับการเติมสารเทคโนโลยี