硅基鍺薄膜分子束外延生長(zhǎng)與RHEED分析.pdf

1、硅鍺異質(zhì)材料外延和器件制備成為目前半導(dǎo)體器件技術(shù)發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn)，尋求利用鍺材料優(yōu)異的電子學(xué)和光學(xué)特性來提高傳統(tǒng)硅器件性能。由于硅鍺之間4.2％的晶格失配，硅襯底上鍺薄膜生長(zhǎng)的難點(diǎn)在于如何對(duì)應(yīng)力釋放的控制。本文利用分子束外延生長(zhǎng)技術(shù)，探索硅基高質(zhì)量鍺硅外延的工藝條件和相關(guān)問題。
　　 實(shí)驗(yàn)中采用了原子力顯微鏡，腐蝕坑技術(shù)，拉曼光譜等多種測(cè)試手段。但是外延薄膜晶體質(zhì)量和微結(jié)構(gòu)的測(cè)試，尤其是外延過程中的實(shí)時(shí)監(jiān)控是比較困難的，本文利用原

2、位反射式電子衍射設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控鍺硅薄膜外延生長(zhǎng)。在晶體衍射理論基礎(chǔ)上，利用運(yùn)動(dòng)學(xué)理論解釋了反射式高能電子衍射在Si—Ge晶體外延生長(zhǎng)過程中不同階段出現(xiàn)的花樣。研究了平面衍射花樣和晶體島狀生長(zhǎng)之后出現(xiàn)的各種透射式衍射花樣，并給出了相應(yīng)的解釋。
　　 本文研究了外延生長(zhǎng)鍺薄膜的生長(zhǎng)機(jī)理，探索生長(zhǎng)高質(zhì)量鍺薄膜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝條件。文中討論了插入層對(duì)于外延薄膜質(zhì)量的影響，結(jié)合我們的設(shè)備狀況，提出來一種多緩沖層的方法，在分子束外延系統(tǒng)中生長(zhǎng)