[發明專利]應變薄膜異質結、制備方法及應用

有效

• 申請號: 201911131880.5
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN110804727B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 汪淵;孫森;向鋼;王煥明
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/02;C23C14/06;C23C14/58;H01L29/165
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙) 51224
• 代理人: 楊國瑞

本發明公開了一種應變薄膜異質結、制備方法及應用，屬于半導體薄膜制備技術領域，制備方法包括在多靶共濺磁控濺射真空室中分別裝入高純硅靶、高純鍺靶、高純硼靶及高純本征單晶鍺襯底；將高純本征單晶鍺襯底加熱至250℃；預濺射硅靶、鍺靶以及硼靶各20min；濺射鍺靶并沉積鍺過渡層，共濺射沉積Si_0.25Ge_0.75層；保持250℃溫度一小時后，待冷卻到室溫，得到沉積態的Si_0.25Ge_0.75/Ge薄膜異質結然后退火，整個過程在惰性氣體中進行；該方法能夠快速制備出Si_0.25Ge_0.75/Ge應變薄膜異質結，Si_0.25Ge_0.75/Ge應變薄膜異質結具有均勻的全局應變。

技術領域

本發明屬于半導體薄膜制備技術領域，具體涉及一種Si_0.25Ge_0.75/Ge應變薄膜異質結、制備方法及應用。

背景技術

四族半導體材料在微電子和太陽能電池領域具有廣泛的應用。通過磁性元素的摻雜，在信息處理和存儲方面具有極大的前景，具有均勻摻雜的磁性元素的四族半導體薄膜是自旋器件理想的候選材料之一。隨著科技的發展，未來高性能微電子器件應同時滿足高速、低功耗和室溫鐵磁性等多功能要求。而現有硅基半導體材料的電學性能較差，尤其是低的空穴遷移率，不但會因晶體管尺寸即將達到極限而阻礙集成電路性能的進一步改善，而且會影響四族半導體材料在其他功能領域的潛在應用，如低的空穴遷移率對自旋極化電流不利，這是由于自旋與空穴遷移率具有顯著的關聯作用；因此，四族半導體材料的空穴遷移率的提高將對未來微電子技術和應用產生重大影響。而目前大多數提高空穴遷移率的方法是通過降低缺陷和摻雜物的散射，顯然，這對器件是不利的，因為器件的功能以及電流的歐姆接觸都需要足夠高的載流子濃度。由于空穴的濃度與遷移率之間存在著相互制約的關系，要想在高空穴濃度水平下，開發一種新的策略來大幅度提高空穴的遷移率將具有很大的挑戰。