[發(fā)明專利]一種鍺納米線疊層結(jié)構(gòu)的制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310741585.8
• 申請(qǐng)日: 2013-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103700582A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王盛凱;劉洪剛;孫兵;常虎東;趙威
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號(hào): H01L21/28
• 分類號(hào): H01L21/28;H01L21/336
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種鍺納米線疊層結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，該方法包括：

在單晶襯底表面交替外延單晶鍺硅層與鍺層；

對(duì)鍺硅層與鍺層進(jìn)行光刻和刻蝕，獲得鍺硅線條／鍺線條的周期結(jié)構(gòu)；

在純氧氣氛下對(duì)鍺硅線條／鍺線條的周期結(jié)構(gòu)進(jìn)行氧化，將鍺硅層中的硅組分被選擇性氧化為二氧化硅，同時(shí)使鍺硅層中的鍺組分析出到鍺層中；以及

利用氫氟酸進(jìn)行選擇性刻蝕，將二氧化硅溶解，獲得鍺納米線疊層結(jié)構(gòu)。

2.權(quán)利要求1所述的鍺納米線疊層結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述在單晶襯底交替外延單晶鍺硅層與鍺層，是利用分子束外延或者超高真空化學(xué)氣相沉積法在單晶襯底表面交替外延沉積單晶鍺硅層與鍺層。

3.權(quán)利要求2所述的鍺納米線疊層結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述單晶襯底為鍺襯底、硅襯底、絕緣體上硅襯底或絕緣體上鍺襯底，所述單晶襯底的晶向是(100)、(110)或(111)中的一種，所述單晶襯底的類型是本征的、p型摻雜或n型摻雜的。

4.權(quán)利要求2所述的鍺納米線疊層結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述單晶襯底為硅、砷化鎵、藍(lán)寶石、碳化硅、磷化銦、覆蓋有結(jié)晶氧化物的硅襯底或砷化鎵襯底，以及上述襯底的復(fù)合結(jié)構(gòu)。

5.權(quán)利要求1所述的鍺納米線疊層結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述在單晶襯底交替外延單晶鍺硅層與鍺層，鍺層的厚度為5～5000納米，鍺硅層的厚度為5～5000納米，鍺硅層中鍺的組分比例在1％～80％之間。

6.權(quán)利要求1所述的鍺納米線疊層結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述對(duì)鍺硅層與鍺層進(jìn)行光刻和刻蝕，是利用紫外或者電子束光刻的方法對(duì)鍺硅層與鍺層進(jìn)行光刻和刻蝕。

7.權(quán)利要求1所述的鍺納米線疊層結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述獲得的鍺硅線條／鍺線條的周期結(jié)構(gòu)中，線條寬度為5～5000納米，線條間距為5～500000納米，長(zhǎng)度為5納米～50厘米。

8.權(quán)利要求1所述的鍺納米線疊層結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述在純氧氣氛下對(duì)鍺硅線條／鍺線條的周期結(jié)構(gòu)進(jìn)行氧化，純氧的壓強(qiáng)介于1個(gè)大氣壓至100個(gè)大氣壓之間，氧化溫度區(qū)間為800至1300攝氏度。

9.權(quán)利要求1所述的鍺納米線疊層結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述利用氫氟酸進(jìn)行選擇性刻蝕，氫氟酸中氟化氫的摩爾比介于0.1％～35％之間。