Electronic and Optical Properties of Short-Period Si/Sige Superlattices: Effects of Interfacial Atomic-Scale Roughness
Notice bibliographique
Résumé
SiGe/Si superlattice (SL) are currently a central building block of nanosheet transistors proposed for the 7 nm technology nodes and beyond [1], where elective wet-etching of the SiGe layers has been used to release the Si layers and form a vertically stacked channels architecture [2]. Consequently, the interfacial abruptness and uniformity in heterostructures are critical to control their electronic and optical properties. Recently, we demonstrated a 3-D atomistic-level mapping of the roughness and uniformity of buried epitaxial interfaces in Si/SiGe SLs with a layer thickness in the 1.5-7.5 nm range [3]. This direct quantification of the abruptness of buried interfaces enabled a direct evaluation of interfacial effects on electronic and optical properties of epitaxial heterostructures. For instance, spectroscopic ellipsometry indicated the first observation of a new superlattice-related optical transition between 2.2 and 2.7 eV. However, the interpretation of this new transition can only be achieved using a theoretical framework considering atomic-level details of the interfacial roughness. To that end, we have been carrying out theoretical investigations to build a correct quantum mechanical model that incorporates the effect of the interface, directly measured from atom probe tomography (APT), to interpret the possible SL-related optical transition. Thus, an 8-band k⋅p formalism was developed and validated for group IV semiconductors [4], where a quantum mechanical incorporation of the interface width is highly coveted because the microscopic interface asymmetry (MIA) effect can greatly influence the electronic and optical properties of short-period SLs, induce strong interactions between different SL subbands, and enhance the absorption strength considerably [5]. It has been shown that the nature of the SL interfaces can have a significative impact on the optical confinement properties of other group IV heterostructures [6]. To test this model, experimental optical characterization of four different SLs (the mean Ge concentration of the layers within the SLs is in the 25 to 30 at. % range and is the periodicity of the SLs) will be presented and discussed. Then, by simulating the SL optical properties with the developed 8-band k⋅p method, the effect of the interface will be investigated to try and explain the observed spectroscopic transition. [1] G. Hellings, et al, in 2018 IEEE Symp. VLSI Technol. (IEEE, 2018), pp. 85–86. [2] K. Komori, et al, Solid State Phenom. 282, 107 (2018). [3] S. Mukherjee, et al, ArXiv: Cond-Mat 1908.00874, 1 (2019). [4] T. B. Bahder, Phys. Rev. B 41, 11992 (1990). [5] H. M. Dong, et al, Thin Solid Films 589, 388 (2015). [6] F. Szmulowicz, et al, Phys. Rev. B - Condens. Matter Mater. Phys. 69, 155321 (2004).
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».