机械致单轴应变SOI研究的开题报告.docx

机械致单轴应变SOI研究的开题报告
开题报告
题目：机械致单轴应变SOI研究
一、研究背景和意义
随着微电子技术的发展，硅（Si）上发展了一种SOI器件，即硅上绝缘体器件，其优点是可提高器件性能、可靠性和集成度。在硅上发展SOI技术的发展中，主要有三种方法，分别是SIMOX、BESOI和Smart-Cut方法，其中Smart-Cut方法是目前最具前景和应用价值的一种方法。
由于SOI器件中硅层非常薄，故而受力时非常脆弱，因此，研究机械致单轴应变SOI器件是非常重要的。在应用层面上，研究SOI器件应变效应对CMOS器件性能的提升，对未来高性能CMOS芯片的研制具有重要的意义。
二、研究内容和方案
本研究的主要内容是研究机械致单轴应变SOI器件的性能及其应变效应对性能的影响。具体的研究方案如下：
（1）制备SOI器件
该实验将采用Smart-Cut方法制备SOI器件，首先在丝网印刷的硅片上生长二氧化硅层，然后利用离子注入技术在二氧化硅层和硅片之间形成离子注入层。接下来，在离子注入层的下部进行切割（Smart-Cut），然后再利用一些后继加工工艺制备完整的SOI器件。
（2）应力装置
为了施加单轴应变，将制备的SOI器件放入应力杯中，利用机械臂施加压力并进行力学测试。
（3）分析与评估
在应力施加的过程中，将测试SOI器件的电学特性，比较施加应变前后的性能变化。同时，还将对研究结果进行分析和评估，探索器件在受应变情况下的电学特性变化规律。
三、预期结果
通过本研究，预计可以得出以下结论：
（1）机械致单轴应变下的SOI器件性能及其应变效应对性能的影响。
（2）针对性能变化的规律，提出相关的改进措施，以提升CMOS器件性能。
四、研究关键技术和难点
本研究关键技术和难点主要有以下几点：
（1）SOI器件的生长和制备技术。
（2）应力杯的设计及其施加压力的调整。
（3）器件电学测试技术。
五、研究进度计划
本研究计划从2022年3月开始，至2023年3月结束，研究进度计划如下：
（1）2022年3月~6月：文献综述及研究方案设计。
（2）2022年7月~10月：制备SOI器件及应力杯的设计和制造。
（3）2022年11月~2023年2月：电学特性测试及数据分析和评估。
（4）2023年3月：总结和撰写论文。
六、研究工作的可行性评估
本研究的研究方案合理，技术路径清晰，研究质量可靠，数据来源充分可信，达到高校硕士课程论文的要求，并有一定的实际应用价值。该项研究符合研究者的兴趣爱好和能力，且研究时间充裕，可行性高。
七、研究的社会意义
本研究的结果对于CMOS芯片的开发和应用具有重要意义，有助于提升CMOS器件的核心性能指标，促进集成电路产业的发展。同时，在微电子技术和材料科学领域也具有学术研究价值。