GOI衬底制备和Al%2fn%2b-Ge欧姆接触研究.pdfVIP

摘要 摘要 锗材料具有比硅材料更高的电子和空穴迁移率，在通讯波段中(1．3～1．5 um)具有更高的吸收系数，并且与成熟的硅微电子工艺相兼容等优点，因此硅 基锗微电子和光电子器件的研制引起人们广泛的兴趣。然而由于Ge的费米能级 钉扎效应以及难以获得高浓度的磷(P)原位掺杂，使得n—Ge的欧姆接触成为一 个难题。Ge的本征氧化层质量较差以及Ge Field—Effect 用；同时伴随着器件尺寸的不断缩小，不可避免的会引入的一些小尺寸效应，制 约了器件的进一步发展。绝缘体上的锗(GOI)结合了Ge的优点和SOI结构的优 势，因此可以较好解决以上问题，其引入的埋氧化层实现了集成电路的介质隔离， 同时GOI与成熟的硅标准工艺相兼容，可以广泛应用于低压、低功耗集成电路以 及高温、抗辐射器件中。本文运用智能剥离(smart—cut。”)技术制备GOI衬底， 并系统研究GOI的抛光技术；同时研究了不同退火温度和退火方式对其Al／n+-Ge 接触特性的影响，为器件电极的制备打下基础。主要工作和研究如下： 1、我们首先对注氢Ge的退火剥离进行系统研究，并提出剥离模型，解释了注氢 Ge片在一定的温度下(如400℃和450℃)可以实现整个表层剥落的机理； 和键合质量，键合界面清晰陡直； 2、对制备的GOI衬底进行系统的抛光研究，得出一种合适的抛光方法：机械抛 mean 光结合化学机械抛光。抛光后GOI衬底的。MS(rootsquare)减小到 0．543nm，XRD(X-ray arc (fullwidthathalfmaxl‘mum)约为121．7sec，表明晶体质量较好； X 3、采用磷离子(P+)注入的方法获得高掺的n型Ge，掺杂浓度为1．51019cm一，并 以环形传输线模型为标准制备A1／n+一Ge接触，研究了不同退火温度和退火方 式对其接触特性的影响，实验结果表明400。C常规退火4min和400。C快速热 退火30s，Al／n+-Ge接触表现出欧姆接触特性，接触电阻率分别为 4．3×lO。5Q·cm2和1．3×lO。5Q·cm2。 关键词：A1／n+-Ge接触；绝缘体上的锗；抛光 Abstract Abstract Germaniumhasbeenusedasthe materialonthemicro。or primary tothemuch electronandhole as devices，due opto—electronic higher mobility tos favourable coefficientinthenearin丘ared comparedi,its absorption wavelength wellasits withSimicroelectronic regime(1．3-1．559m)，ascompatibility processing． ohmiccontactformationon Geisstilla becameof However,the n-type challenge severeFermilevel effectofn-GeandthelowconcentrationofP-situ pinning