[發(fā)明專利]紅外吸收摻雜硅及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910123976.0
• 申請日: 2019-02-19
• 公開（公告）號: CN109904068B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉昌;李慧;張恒;張定波;吳昊
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號: H01L21/265
• 分類號: H01L21/265;H01L21/324;H01L29/167
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 俞琳娟

1.一種紅外吸收摻雜硅的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1.采用TRIM程序模擬不同種類離子注入硅片的離子分布，模擬的離子種類選用能增加硅原子的間隙位、空位、硼離子、砷離子和磷離子的B⁺、P⁺、As⁺、Si⁺，或在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步采用能引進(jìn)硅原子的間隙位、空位和形成空腔、空洞的Ar⁺、He⁺、H⁺、Kr⁺、Xe⁺；使空位、間隙位和摻雜離子同時存在；模擬過程中能量設(shè)定為10～1000keV，模擬的劑量為10¹⁴～10¹⁸ions/cm²；模擬的目標(biāo)為：注入硅片后離子分布能從硅表面到達(dá)硅體內(nèi)，深度分布在2nm～1000nm之間，并且摻雜離子后硅片的透過率為0；通過模擬得到滿足目標(biāo)要求的離子種類，分布范圍，和空隙位、空位、空腔以及空洞的產(chǎn)生位置；

步驟2.將單晶硅片進(jìn)行超聲清洗，再用氣槍吹干；

步驟3.基于步驟1中的模擬結(jié)果，采用離子注入機(jī)對清洗過的單晶硅片進(jìn)行離子注入；

步驟4.對步驟3中離子注入后的硅片進(jìn)行熱退火，得到所述紅外吸收摻雜硅，在2.5μm～20μm波長范圍內(nèi)，透過率基本為零，

其中，B⁺注入硅中，引進(jìn)硼，進(jìn)行p型摻雜；P⁺和As⁺注入硅中，引進(jìn)磷和砷，進(jìn)行n型摻雜；Si⁺注入硅中，進(jìn)一步增加硅的空位和間隙位。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外吸收摻雜硅的制備方法，其特征在于：

其中，在步驟2中，采用丙酮、乙醇、異丙醇和去離子水分別超聲清洗，然后用氣槍噴射惰性氣體進(jìn)行吹干。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外吸收摻雜硅的制備方法，其特征在于：

其中，在步驟4中，退火溫度為500～1300℃，退火時間為5～300min。

4.一種紅外吸收摻雜硅，其特征在于：

采用權(quán)利要求1至3中任意一項所述的制備方法制得。