凝聚态物理专业毕业论文 [精品论文] si基sige、ge弛豫衬底生长及其ge光电探测器研制

凝聚态物理专业毕业论文 [精品论文] si基sige、ge弛豫衬底生长及其ge光电探测器研制 凝聚态物理专业毕业论文 [精品论文] Si基SiGe、Ge弛豫衬底生 长及其Ge光电探测器研制 关键词:低温缓冲层技术 硅锗弛豫衬底 锗薄膜 光电探测器 场效应晶体管 摘要:硅基硅锗材料因其优越的性能，特别是与成熟硅微电子工艺相兼容，在硅基光电子器件如光电探测器、场效应晶体管等方面得到了广泛的应用，硅基硅锗薄膜生长及相关器件的研制引起了人们浓厚的兴趣。然而由于锗与硅的晶格失配度较大，在硅基上生长高质量硅锗和锗薄膜仍然是一个挑战性的课题，需要引入缓冲层技术。本论文采用低温缓冲层技术在UHV/CVD系统上生长出高质量硅基硅锗和锗弛豫衬底，并在此基础上研制出硅基长波长锗光电探测器。主要工作和研究成果如下: 为了促进外延层应变弛豫、改善表面形貌，我们提出了低温Ge量子点缓冲层制备SiGe弛豫衬底的技术。分析了低温Ge量子点缓冲层在调节应力、湮灭位错等方面的机理，系统地研究了低温Ge量子点缓冲层制备SiGe弛豫衬底的生长条件，制备出质量良好的Si0.72Ge0.28弛豫衬底。Sio.72Ge0.28外延层的厚度仅为380nm，弛豫度高达99,，位错密度低于105 cm-2，表面粗糙 ，表面无Cross-hatch形貌，具有良好的热稳定性。 系统地研究度小于2 nm 了低温Ge缓冲层的生长温度和厚度对高温Ge外延层表面形貌、应变弛豫等的影响和作用机理，探讨了低温SiGe和Ge双缓冲层对Ge外延层晶体质量改善的作用，优化了低温缓冲层生长条件，在UHV/CVD系统上生长出高质量Si基Ge薄膜。在硅衬底上制备的400 nm-Ge外延层表面无Cross-hatch形貌、表面粗糙度仅为 arcsec，化学腐蚀位错坑0.7 nm，X射线衍射峰的峰形对称且峰值半高宽为470 法测试位错密度为5×105 cm-2。 研究了高温Ge外延层中张应变的产生机理以及对能带结构的影响。张应变主要是由于Ge和Si热膨胀系数的不同在Ge外延层从高温冷却到室温的过程中产生的，实验测量张应变的大小和理论计算值相吻合。定量计算表明张应变每增加0.1,，直接带隙将减小14 meV。 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 并制备了正入射Si基长波长Ge PIN光电探测器。器件在-1 V偏压下的暗电流密度为20 mA/cm2，在波长1.55μm处-2V偏压下的响应度高达0.23 A/W。根据响应度计算Si基张应变的Ge外延层在1.55pm处的吸收系数比体Ge材料提高了3倍，达到3000 cm-1。采用SOI衬底Ge外延层制备的探测器观测到共振增强效应。 正文内容 硅基硅锗材料因其优越的性能，特别是与成熟硅微电子工艺相兼容，在硅基光电子器件如光电探测器、场效应晶体管等方面得到了广泛的应用，硅基硅锗薄膜生长及相关器件的研制引起了人们浓厚的兴趣。然而由于锗与硅的晶格失配度较大，在硅基上生长高质量硅锗和锗薄膜仍然是一个挑战性的课题，需要引入缓冲层技术。本论文采用低温缓冲层技术在UHV/CVD系统上生长出高质量硅基硅锗和锗弛豫衬底，并在此基础上研制出硅基长波长锗光电探测器。主要工作和研究成果如下: 为了促进外延层应变弛豫、改善表面形貌，我们提出了低温Ge量子点缓冲层制备SiGe弛豫衬底的技术。分析了低温Ge量子点缓冲层在调节应力、湮灭位错等方面的机理，系统地研究了低温Ge量子点缓冲层制备SiGe弛豫衬底的生长条件，制备出质量良好的Si0.72Ge0.28弛豫衬底。Sio.72Ge0.28外延层的厚度仅为380nm，弛豫度高达99,，位错密度低于105 cm-2，表面粗糙度小于2 nm，表面无Cross-hatch形貌，具有良好的热稳定性。 系统地研究了低温Ge缓冲层的生长温度和厚度对高温Ge外延层表面形貌、应变弛豫等的影响和作用机理，探讨了低温SiGe和Ge双缓冲层对Ge外延层晶体质量改善的作用，优化了低温缓冲层生长条件，在UHV/CVD系统上生长出高质量Si基Ge薄膜。 -Ge外延层表面无Cross-hatch形貌、表面粗糙度仅为在硅衬底上制备的400 nm 0.7 nm，X射线衍射峰的峰形对称且峰值半高宽为470 arcsec，化学腐蚀位错坑法测试位错密度为5×105 cm-2。 研究了高温Ge外延层中张应变的产生机理以及对能带结构的影响。张应变主要是由于Ge和Si热膨胀系数的不同在Ge外延层从高温冷却到室温的过程中产生的，实验测量张应变的大小和理论计算值相 ,，直接带隙将减小14 meV。 设计并吻合。定量计算表明张应变每增加0.1 制备了正入射Si基长波长Ge PIN光电探测器。器件在-1 V偏压下的暗电流密度为20 mA/cm2，在波长1.55μm处-2V偏压下的响应度高达0.23 A/W。根据响应度计算Si基张应变的Ge外延层在1.55pm处的吸收系数比体Ge材料提高了3倍，达到3000 cm-1。采用SOI衬底Ge外延层制备的探测器观测到共振增强效应。 硅基硅锗材料因其优越的性能，特别是与成熟硅微电子工艺相兼容，在硅基光电子器件如光电探测器、场效应晶体管等方面得到了广泛的应用，硅基硅锗薄膜生长及相关器件的研制引起了人们浓厚的兴趣。然而由于锗与硅的晶格失配度较大，在硅基上生长高质量硅锗和锗薄膜仍然是一个挑战性的课题，需要引入缓冲层技术。本论文采用低温缓冲层技术在UHV/CVD系统上生长出高质量硅基硅锗和锗弛豫衬底，并在此基础上研制出硅基长波长锗光电探测器。主要工作和研究成果如下: 为了促进外延层应变弛豫、改善表面形貌，我们提出了低温Ge量子点缓冲层制备SiGe弛豫衬底的技术。分析了低温Ge量子点缓冲层在调节应力、湮灭位错等方面的机理，系统地研究了低温Ge量子点缓冲层制备SiGe弛豫衬底的生长条件，制备出质量良好的Si0.72Ge0.28弛豫衬底。Sio.72Ge0.28外延层的厚度仅为380nm，弛豫度高达99,，位错密度低于105 cm-2，表面粗糙度小于2 nm，表面无Cross-hatch形貌，具有良好的热稳定性。 系统地研究了低温Ge缓冲层的生长温度和厚度对高温Ge外延层表面形貌、应变弛豫等的影响和作用机理，探讨了低温SiGe和Ge双缓冲层对Ge外延层晶体质量改善的作用，优化了低温缓冲层生长条件，在UHV/CVD系统上生长出高质量Si基Ge薄膜。在硅衬底上制备的400 nm-Ge外延层表面无Cross-hatch形貌、表面粗糙度仅为0.7 nm，X 射线衍射峰的峰形对称且峰值半高宽为470 arcsec，化学腐蚀位错坑法测试位错密度为5×105 cm-2。 研究了高温Ge外延层中张应变的产生机理以及对能带结构的影响。张应变主要是由于Ge和Si热膨胀系数的不同在Ge外延层从高温冷却到室温的过程中产生的，实验测量张应变的大小和理论计算值相吻合。定量计算表明张应变每增加0.1,，直接带隙将减小14 meV。 设计并制备了正入射Si基长波长Ge PIN光电探测器。器件在-1 V偏压下的暗电流密度为20 mA/cm2，在波长1.55μm处-2V偏压下的响应度高达0.23 A/W。根据响应度计算Si基张应变的Ge外延层在1.55pm处的吸收系数比体Ge材料提高了3倍，达到3000 cm-1。采用SOI衬底Ge外延层制备的探测器观测到共振增强效应。 硅基硅锗材料因其优越的性能，特别是与成熟硅微电子工艺相兼容，在硅基光电子器件如光电探测器、场效应晶体管等方面得到了广泛的应用，硅基硅锗薄膜生长及相关器件的研制引起了人们浓厚的兴趣。然而由于锗与硅的晶格失配度较大，在硅基上生长高质量硅锗和锗薄膜仍然是一个挑战性的课题，需要引入缓冲层技术。本论文采用低温缓冲层技术在UHV/CVD系统上生长出高质量硅基硅锗和锗弛豫衬底，并在此基础上研制出硅基长波长锗光电探测器。主要工作和研究成果如下: 为了促进外延层应变弛豫、改善表面形貌，我们提出了低温Ge量子点缓冲层制备SiGe弛豫衬底的技术。分析了低温Ge量子点缓冲层在调节应力、湮灭位错等方面的机理，系统地研究了低温Ge量子点缓冲层制备SiGe弛豫衬底的生长条件，制备出质量良好的Si0.72Ge0.28弛豫衬底。Sio.72Ge0.28外延层的厚度仅为380nm，弛豫度高达99,，位错密度低于105 cm-2，表面粗糙度小于2 nm， -hatch形貌，具有良好的热稳定性。 系统地研究了低温Ge缓冲表面无Cross 层的生长温度和厚度对高温Ge外延层表面形貌、应变弛豫等的影响和作用机理，探讨了低温SiGe和Ge双缓冲层对Ge外延层晶体质量改善的作用，优化了低温缓冲层生长条件，在UHV/CVD系统上生长出高质量Si基Ge薄膜。在硅衬底上制备的400 nm-Ge外延层表面无Cross-hatch形貌、表面粗糙度仅为0.7 nm，X射线衍射峰的峰形对称且峰值半高宽为470 arcsec，化学腐蚀位错坑法测试位错密度为5×105 cm-2。 研究了高温Ge外延层中张应变的产生机理以及对能带结构的影响。张应变主要是由于Ge和Si热膨胀系数的不同在Ge外延层从高温冷却到室温的过程中产生的，实验测量张应变的大小和理论计算值相吻合。定量计算表明张应变每增加0.1,，直接带隙将减小14 meV。 设计并制备了正入射Si基长波长Ge PIN光电探测器。器件在-1 V偏压下的暗电流密度为20 mA/cm2，在波长1.55μm处-2V偏压下的响应度高达0.23 A/W。根据响应度计算Si基张应变的Ge外延层在1.55pm处的吸收系数比体Ge材料提高了3倍，达到3000 cm-1。采用SOI衬底Ge外延层制备的探测器观测到共振增强效应。 硅基硅锗材料因其优越的性能，特别是与成熟硅微电子工艺相兼容，在硅基光电子器件如光电探测器、场效应晶体管等方面得到了广泛的应用，硅基硅锗薄膜生长及相关器件的研制引起了人们浓厚的兴趣。然而由于锗与硅的晶格失配度较大，在硅基上生长高质量硅锗和锗薄膜仍然是一个挑战性的课题，需要引入缓冲层技术。本论文采用低温缓冲层技术在UHV/CVD系统上生长出高质量硅基硅锗和锗弛豫衬底，并在此基础上研制出硅基长波长锗光电探测器。主要工作和研究成果如下: 为了促进外延层应变弛豫、改善表面形貌，我们提出了低温Ge量子点缓冲层制备SiGe弛豫衬底的技术。分析了低温Ge量子点缓冲层在调节应力、湮灭位错等方面的机理，系统地研究了低温Ge量子点缓冲层制备SiGe弛豫衬底的生长条件，制备出质量良好的Si0.72Ge0.28弛豫衬底。Sio.72Ge0.28外延层的厚 度仅为380nm，弛豫度高达99,，位错密度低于105 cm-2，表面粗糙度小于2 nm，表面无Cross-hatch形貌，具有良好的热稳定性。 系统地研究了低温Ge缓冲层的生长温度和厚度对高温Ge外延层表面形貌、应变弛豫等的影响和作用机理，探讨了低温SiGe和Ge双缓冲层对Ge外延层晶体质量改善的作用，优化了低温缓冲层生长条件，在UHV/CVD系统上生长出高质量Si基Ge薄膜。在硅衬底上制备的400 nm-Ge外延层表面无Cross-hatch形貌、表面粗糙度仅为0.7 nm，X射线衍射峰的峰形对称且峰值半高宽为470 arcsec，化学腐蚀位错坑法测试位错密度为5×105 cm-2。 研究了高温Ge外延层中张应变的产生机理以及对能带结构的影响。张应变主要是由于Ge和Si热膨胀系数的不同在Ge外延层从高温冷却到室温的过程中产生的，实验测量张应变的大小和理论计算值相吻合。定量计算表明张应变每增加0.1,，直接带隙将减小14 meV。 设计并制备了正入射Si基长波长Ge PIN光电探测器。器件在-1 V偏压下的暗电流密度为20 μm处-2V偏压下的响应度高达0.23 A/W。根据响应度计算mA/cm2，在波长1.55 Si基张应变的Ge外延层在1.55pm处的吸收系数比体Ge材料提高了3倍，达到3000 cm-1。采用SOI衬底Ge外延层制备的探测器观测到共振增强效应。 硅基硅锗材料因其优越的性能，特别是与成熟硅微电子工艺相兼容，在硅基光电子器件如光电探测器、场效应晶体管等方面得到了广泛的应用，硅基硅锗薄膜生长及相关器件的研制引起了人们浓厚的兴趣。然而由于锗与硅的晶格失配度较大，在硅基上生长高质量硅锗和锗薄膜仍然是一个挑战性的课题，需要引入缓冲层技术。本论文采用低温缓冲层技术在UHV/CVD系统上生长出高质量硅基硅锗和锗弛豫衬底，并在此基础上研制出硅基长波长锗光电探测器。主要工作和研究成果如下: 为了促进外延层应变弛豫、改善表面形貌，我们提出了低温Ge量子点缓冲层制备SiGe弛豫衬底的技术。分析了低温Ge量子点缓冲层在调节应力、湮灭位错等方面的机理，系统地研究了低温Ge量子点缓冲层制备SiGe弛豫衬底的生长条件，制备出质量良好的Si0.72Ge0.28弛豫衬底。Sio.72Ge0.28外延层的厚度仅为380nm，弛豫度高达99,，位错密度低于105 cm-2，表面粗糙度小于2 nm，表面无Cross-hatch形貌，具有良好的热稳定性。 系统地研究了低温Ge缓冲层的生长温度和厚度对高温Ge外延层表面形貌、应变弛豫等的影响和作用机理，探讨了低温SiGe和Ge双缓冲层对Ge外延层晶体质量改善的作用，优化了低温缓冲层生长条件，在UHV/CVD系统上生长出高质量Si基Ge薄膜。在硅衬底上制备的400 nm-Ge外延层表面无Cross-hatch形貌、表面粗糙度仅为0.7 nm，X射线衍射峰的峰形对称且峰值半高宽为470 arcsec，化学腐蚀位错坑法测试位错密度为5×105 cm-2。 研究了高温Ge外延层中张应变的产生机理以及对能带结构的影响。张应变主要是由于Ge和Si热膨胀系数的不同在Ge外延层从高温冷却到室温的过程中产生的，实验测量张应变的大小和理论计算值相吻合。定量计算表明张应变每增加0.1,，直接带隙将减小14 meV。 设计并制备了正入射Si基长波长Ge PIN光电探测器。器件在-1 V偏压下的暗电流密度为20 mA/cm2，在波长1.55μm处-2V偏压下的响应度高达0.23 A/W。根据响应度计算Si基张应变的Ge外延层在1.55pm处的吸收系数比体Ge材料提高了3倍，达到3000 cm-1。采用SOI衬底Ge外延层制备的探测器观测到共振增强效应。 硅基硅锗材料因其优越的性能，特别是与成熟硅微电子工艺相兼容，在硅基光电子器件如光电探测器、场效应晶体管等方面得到了广泛的应用，硅基硅锗薄膜生长及相关器件的研制引起了人们浓厚的兴趣。然而由于锗与硅的晶格失配度较大，在硅基上生长高质量硅锗和锗薄膜仍然是一个挑战性的课题，需要引入缓冲层技 术。本论文采用低温缓冲层技术在UHV/CVD系统上生长出高质量硅基硅锗和锗弛豫衬底，并在此基础上研制出硅基长波长锗光电探测器。主要工作和研究成果如下: 为了促进外延层应变弛豫、改善表面形貌，我们提出了低温Ge量子点缓冲层制备SiGe弛豫衬底的技术。分析了低温Ge量子点缓冲层在调节应力、湮灭位错等方面的机理，系统地研究了低温Ge量子点缓冲层制备SiGe弛豫衬底的生长条件，制备出质量良好的Si0.72Ge0.28弛豫衬底。Sio.72Ge0.28外延层的厚度仅为380nm，弛豫度高达99,，位错密度低于105 cm-2，表面粗糙度小于2 nm，表面无Cross-hatch形貌，具有良好的热稳定性。 系统地研究了低温Ge缓冲层的生长温度和厚度对高温Ge外延层表面形貌、应变弛豫等的影响和作用机理，探讨了低温SiGe和Ge双缓冲层对Ge外延层晶体质量改善的作用，优化了低温缓冲层生长条件，在UHV/CVD系统上生长出高质量Si基Ge薄膜。在硅衬底上制备的400 nm-Ge外延层表面无Cross-hatch形貌、表面粗糙度仅为0.7 nm，X射线衍射峰的峰形对称且峰值半高宽为470 arcsec，化学腐蚀位错坑法测试位 2。 研究了高温Ge外延层中张应变的产生机理以及对能错密度为5×105 cm- 带结构的影响。张应变主要是由于Ge和Si热膨胀系数的不同在Ge外延层从高温冷却到室温的过程中产生的，实验测量张应变的大小和理论计算值相吻合。定量计算表明张应变每增加0.1,，直接带隙将减小14 meV。 设计并制备了正 1 V偏压下的暗电流密度为20 入射Si基长波长Ge PIN光电探测器。器件在- mA/cm2，在波长1.55μm处-2V偏压下的响应度高达0.23 A/W。根据响应度计算Si基张应变的Ge外延层在1.55pm处的吸收系数比体Ge材料提高了3倍，达到3000 cm-1。采用SOI衬底Ge外延层制备的探测器观测到共振增强效应。 硅基硅锗材料因其优越的性能，特别是与成熟硅微电子工艺相兼容，在硅基光电子器件如光电探测器、场效应晶体管等方面得到了广泛的应用，硅基硅锗薄膜生长及相关器件的研制引起了人们浓厚的兴趣。然而由于锗与硅的晶格失配度较大，在硅基上生长高质量硅锗和锗薄膜仍然是一个挑战性的课题，需要引入缓冲层技术。本论文采用低温缓冲层技术在UHV/CVD系统上生长出高质量硅基硅锗和锗弛豫衬底，并在此基础上研制出硅基长波长锗光电探测器。主要工作和研究成果如下: 为了促进外延层应变弛豫、改善表面形貌，我们提出了低温Ge量子点缓冲层制备SiGe弛豫衬底的技术。分析了低温Ge量子点缓冲层在调节应力、湮灭位错等方面的机理，系统地研究了低温Ge量子点缓冲层制备SiGe弛豫衬底的生长条件，制备出质量良好的Si0.72Ge0.28弛豫衬底。Sio.72Ge0.28外延层的厚度仅为380nm，弛豫度高达99,，位错密度低于105 cm-2，表面粗糙度小于2 nm，表面无Cross-hatch形貌，具有良好的热稳定性。 系统地研究了低温Ge缓冲层的生长温度和厚度对高温Ge外延层表面形貌、应变弛豫等的影响和作用机理，探讨了低温SiGe和Ge双缓冲层对Ge外延层晶体质量改善的作用，优化了低温缓冲层生长条件，在UHV/CVD系统上生长出高质量Si基Ge薄膜。在硅衬底上制备的400 nm-Ge外延层表面无Cross-hatch形貌、表面粗糙度仅为0.7 nm，X射线衍射峰的峰形对称且峰值半高宽为470 arcsec，化学腐蚀位错坑法测试位错密度为5×105 cm-2。 研究了高温Ge外延层中张应变的产生机理以及对能带结构的影响。张应变主要是由于Ge和Si热膨胀系数的不同在Ge外延层从高温冷却到室温的过程中产生的，实验测量张应变的大小和理论计算值相吻合。定量计算表明张应变每增加0.1,，直接带隙将减小14 meV。 设计并制备了正入射Si基长波长Ge PIN光电探测器。器件在-1 V偏压下的暗电流密度为20 mA/cm2，在波长1.55μm处-2V偏压下的响应度高达0.23 A/W。根据响应度计算 Si基张应变的Ge外延层在1.55pm处的吸收系数比体Ge材料提高了3倍，达到3000 cm-1。采用SOI衬底Ge外延层制备的探测器观测到共振增强效应。 硅基硅锗材料因其优越的性能，特别是与成熟硅微电子工艺相兼容，在硅基光电子器件如光电探测器、场效应晶体管等方面得到了广泛的应用，硅基硅锗薄膜生长及相关器件的研制引起了人们浓厚的兴趣。然而由于锗与硅的晶格失配度较大，在硅基上生长高质量硅锗和锗薄膜仍然是一个挑战性的课题，需要引入缓冲层技术。本论文采用低温缓冲层技术在UHV/CVD系统上生长出高质量硅基硅锗和锗弛豫衬底，并在此基础上研制出硅基长波长锗光电探测器。主要工作和研究成果如下: 为了促进外延层应变弛豫、改善表面形貌，我们提出了低温Ge量子点缓冲层制备SiGe弛豫衬底的技术。分析了低温Ge量子点缓冲层在调节应力、湮灭位错等方面的机理，系统地研究了低温Ge量子点缓冲层制备SiGe弛豫衬底的生长条件，制备出质量良好的Si0.72Ge0.28弛豫衬底。Sio.72Ge0.28外延层的厚度仅为380nm，弛豫度高达99,，位错密度低于105 cm-2，表面粗糙度小于2 nm，表面无Cross-hatch形貌，具有良好的热稳定性。 系统地研究了低温Ge缓冲层的生长温度和厚度对高温Ge外延层表面形貌、应变弛豫等的影响和作用机理，探讨了低温SiGe和Ge双缓冲层对Ge外延层晶体质量改善的作用，优化了低温缓冲层生长条件，在UHV/CVD系统上生长出高质量Si基Ge薄膜。在硅衬底上制备的400 nm-Ge外延层表面无Cross-hatch形貌、表面粗糙度仅为0.7 nm，X射线衍射峰的峰形对称且峰值半高宽为470 arcsec，化学腐蚀位错坑法测试位错密度为5×105 cm-2。 研究了高温Ge外延层中张应变的产生机理以及对能带结构的影响。张应变主要是由于Ge和Si热膨胀系数的不同在Ge外延层从高温冷却到室温的过程中产生的，实验测量张应变的大小和理论计算值相吻合。定 ,，直接带隙将减小14 meV。 设计并制备了正量计算表明张应变每增加0.1 入射Si基长波长Ge PIN光电探测器。器件在-1 V偏压下的暗电流密度为20 mA/cm2，在波长1.55μm处-2V偏压下的响应度高达0.23 A/W。根据响应度计算Si基张应变的Ge外延层在1.55pm处的吸收系数比体Ge材料提高了3倍，达到3000 cm-1。采用SOI衬底Ge外延层制备的探测器观测到共振增强效应。 硅基硅锗材料因其优越的性能，特别是与成熟硅微电子工艺相兼容，在硅基光电子器件如光电探测器、场效应晶体管等方面得到了广泛的应用，硅基硅锗薄膜生长及相关器件的研制引起了人们浓厚的兴趣。然而由于锗与硅的晶格失配度较大，在硅基上生长高质量硅锗和锗薄膜仍然是一个挑战性的课题，需要引入缓冲层技术。本论文采用低温缓冲层技术在UHV/CVD系统上生长出高质量硅基硅锗和锗弛豫衬底，并在此基础上研制出硅基长波长锗光电探测器。主要工作和研究成果如下: 为了促进外延层应变弛豫、改善表面形貌，我们提出了低温Ge量子点缓冲层制备SiGe弛豫衬底的技术。分析了低温Ge量子点缓冲层在调节应力、湮灭位错等方面的机理，系统地研究了低温Ge量子点缓冲层制备SiGe弛豫衬底的生长条件，制备出质量良好的Si0.72Ge0.28弛豫衬底。Sio.72Ge0.28外延层的厚度仅为380nm，弛豫度高达99,，位错密度低于105 cm-2，表面粗糙度小于2 nm，表面无Cross-hatch形貌，具有良好的热稳定性。 系统地研究了低温Ge缓冲层的生长温度和厚度对高温Ge外延层表面形貌、应变弛豫等的影响和作用机理，探讨了低温SiGe和Ge双缓冲层对Ge外延层晶体质量改善的作用，优化了低温缓冲层生长条件，在UHV/CVD系统上生长出高质量Si基Ge薄膜。在硅衬底上制备的400 nm-Ge外延层表面无Cross-hatch形貌、表面粗糙度仅为0.7 nm，X射线衍射峰的峰形对称且峰值半高宽为470 arcsec，化学腐蚀位错坑法测试位 错密度为5×105 cm-2。 研究了高温Ge外延层中张应变的产生机理以及对能带结构的影响。张应变主要是由于Ge和Si热膨胀系数的不同在Ge外延层从高温冷却到室温的过程中产生的，实验测量张应变的大小和理论计算值相吻合。定量计算表明张应变每增加0.1,，直接带隙将减小14 meV。 设计并制备了正入射Si基长波长Ge PIN光电探测器。器件在-1 V偏压下的暗电流密度为20 mA/cm2，在波长1.55μm处-2V偏压下的响应度高达0.23 A/W。根据响应度计算Si基张应变的Ge外延层在1.55pm处的吸收系数比体Ge材料提高了3倍，达到3000 cm-1。采用SOI衬底Ge外延层制备的探测器观测到共振增强效应。 硅基硅锗材料因其优越的性能，特别是与成熟硅微电子工艺相兼容，在硅基光电子器件如光电探测器、场效应晶体管等方面得到了广泛的应用，硅基硅锗薄膜生长及相关器件的研制引起了人们浓厚的兴趣。然而由于锗与硅的晶格失配度较大，在硅基上生长高质量硅锗和锗薄膜仍然是一个挑战性的课题，需要引入缓冲层技术。本论文采用低温缓冲层技术在UHV/CVD系统上生长出高质量硅基硅锗和锗弛豫衬底，并在此基础上研制出硅基长波长锗光电探测器。主要工作和研究成果如下: 为了促进外延层应变弛豫、改善表面形貌，我们提出了低温Ge量子点缓冲层制备SiGe弛豫衬底的技术。分析了低温Ge量子点缓冲层在调节应力、湮灭位错等方面的机理，系统地研究了低温Ge量子点缓冲层制备SiGe弛豫衬底的生长条件，制备出质量良好的Si0.72Ge0.28弛豫衬底。Sio.72Ge0.28外延层的厚度仅为380nm，弛豫度高达99,，位错密度低于105 cm-2，表面粗糙度小于2 nm，表面无Cross-hatch形貌，具有良好的热稳定性。 系统地研究了低温Ge缓冲层的生长温度和厚度对高温Ge外延层表面形貌、应变弛豫等的影响和作用机理，探讨了低温SiGe和Ge双缓冲层对Ge外延层晶体质量改善的作用，优化了低温缓冲层生长条件，在UHV/CVD系统上生长出高质量Si基Ge薄膜。在硅衬底上制备的400 nm-Ge外延层表面无Cross-hatch形貌、表面粗糙度仅为0.7 nm，X射线衍射峰的峰形对称且峰值半高宽为470 arcsec，化学腐蚀位错坑法测试位错密度为5×105 cm-2。 研究了高温Ge外延层中张应变的产生机理以及对能带结构的影响。张应变主要是由于Ge和Si热膨胀系数的不同在Ge外延层从高温冷却到室温的过程中产生的，实验测量张应变的大小和理论计算值相吻合。定量计算表明张应变每增加0.1,，直接带隙将减小14 meV。 设计并制备了正入射Si基长波长Ge PIN光电探测器。器件在-1 V偏压下的暗电流密度为20 mA/cm2，在波长1.55μm处-2V偏压下的响应度高达0.23 A/W。根据响应度计算Si基张应变的Ge外延层在1.55pm处的吸收系数比体Ge材料提高了3倍，达到3000 cm-1。采用SOI衬底Ge外延层制备的探测器观测到共振增强效应。 《《《特别提醒》》》:正文内容由PDF文件转码生成，如您电脑未有相应转换码，则无法显示正文内容，请您下载相应软件，下载地址为 。如还不能显示，可以联系我q q 1627550258 ，提供原格式文档。 " 垐垯櫃 换烫梯葺铑? endstream endobj 2 x滌?`U '閩AZ 箾FTP 鈦 X飼?狛]P ?燚 \? 琯嫼b?袍*，甒?]颙嫯'??4)=r宵 ?i?]j彺帖B3锝檡骹>笪yLrQ#?0鯖l壛枒l壛枒l壛枒l壛枒l壛枒l壛枒l壛枒l壛枒l壛枒l壛枒l壛枒l壛>渓?@擗#?"? #?綫G刿# K芿${` ? ?7.耟? ~??Wa癳$[Fb癳$[Fb癳$[Fb癳$[Fb癳$[Fb癳$[Fb癳$[Fb癳$[Fb癳$[Fb癳$[Fb癳$[Fb癳$[Fb癳$[Fb癳$[Fb癳$[Fb皗E|?pDb癳$[Fb癳$[Fb癳$[Fb癳$[Fb癳$[Fb癳$[Fb癳$[Fb癳$[Fb癳$[Fb癳$[Fb癳$[Fb癳$[Fb癳$[Fb癳 $[Fb癳$[F?責鯻0橔C,f薍 秾腵薍 秾腵薍 秾腵薍 秾腵薍 秾腵薍 秾腵薍 秾腵薍 秾腵薍 秾腵薍 秾腵薍 秾腵薍 秾腵薍 秾腵薍 秾腵薍 秾腵 秾腵薍 秾腵% ? 秾腵薍 秾腵薍 秾腵薍 秾腵薍 秾腵薍 秾腵薍 秾腵薍 秾腵薍 秾腵薍 秾腵薍 秾腵薍 秾腵薍G??螪t俐猻覎? 烰:X=[勢} ) [趯飥 ? 媂^s劂 / x?矓w豒庘q?唙?鄰爖媧 \ㄤA|Q趗擓 蒚?緱^ ~鳝嗷P?笄nf( 鱂匧-叺9就菹$