GOI襯底制備和Al-n+-Ge歐姆接觸研究.pdf

1、鍺材料具有比硅材料更高的電子和空穴遷移率，在通訊波段中(1.3～1.5μm)具有更高的吸收系數(shù)，并且與成熟的硅微電子工藝相兼容等優(yōu)點(diǎn)，因此硅基鍺微電子和光電子器件的研制引起人們廣泛的興趣。然而由于Ge的費(fèi)米能級(jí)釘扎效應(yīng)以及難以獲得高濃度的磷(P)原位摻雜，使得n-Ge的歐姆接觸成為一個(gè)難題。Ge的本征氧化層質(zhì)量較差以及GeMOSFETs(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors

2、)的柵漏電流較大，限制了Ge材料在MOS器件中的應(yīng)用;同時(shí)伴隨著器件尺寸的不斷縮小，不可避免的會(huì)引入的一些小尺寸效應(yīng)，制約了器件的進(jìn)一步發(fā)展。絕緣體上的鍺(GOI)結(jié)合了Ge的優(yōu)點(diǎn)和SOI結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，因此可以較好解決以上問題，其引入的埋氧化層實(shí)現(xiàn)了集成電路的介質(zhì)隔離，同時(shí)GOI與成熟的硅標(biāo)準(zhǔn)工藝相兼容，可以廣泛應(yīng)用于低壓、低功耗集成電路以及高溫、抗輻射器件中。本文運(yùn)用智能剝離（smart-cutTM）技術(shù)制備GOI襯底，并系統(tǒng)研究GOI

3、的拋光技術(shù);同時(shí)研究了不同退火溫度和退火方式對(duì)其Al/n+-Ge接觸特性的影響，為器件電極的制備打下基礎(chǔ)。主要工作和研究如下:
　　1、我們首先對(duì)注氫Ge的退火剝離進(jìn)行系統(tǒng)研究，并提出剝離模型，解釋了注氫Ge片在一定的溫度下（如400℃和450℃）可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)表層剝落的機(jī)理;以此為基礎(chǔ)采用smart-cutTM成功制備GOI襯底，具有良好的鍵合強(qiáng)度(2.4MP)和鍵合質(zhì)量，鍵合界面清晰陡直;
　　2、對(duì)制備的GOI襯底進(jìn)行系

4、統(tǒng)的拋光研究，得出一種合適的拋光方法:機(jī)械拋光結(jié)合化學(xué)機(jī)械拋光。拋光后GOI襯底的RMS(root mean square)減小到0.543nm，XRD(X-ray diffraction)曲線的Ge峰由不對(duì)稱變?yōu)閷?duì)稱，同時(shí)FWHM(full width at half maximum)約為121.7arcsec，表明晶體質(zhì)量較好;
　　3、采用磷離子(P+)注入的方法獲得高摻的n型Ge，摻雜濃度為1.5×1019cm-3，并以環(huán)