SGOI新材料制備與PⅢ硅基發(fā)光材料研究.pdf

1、SiGe-On-Insulator(SGOI)新材料是微電子技術領域的前沿技術,它結合SiGe和SOI兩種先進技術的優(yōu)勢,在將來高速、低耗、高密集成電路以及光電集成、系統(tǒng)級芯片(System-On-Chip)等方面有著重要的應用前景,尤其是在實現(xiàn)具有更高載流子遷移率的應變硅結構方面有著不可替代的優(yōu)勢.但是,SGOI的材料研究難度大,目前還處于起步階段.該論文提出直接從膺晶SiGe薄膜出發(fā),采用SIMOX技術制備SGOI新材料的方案,并進

2、行了系統(tǒng)的研究工作.另一方面,在硅基發(fā)光研究領域,盡管不斷有新進展,但是都離實用的大規(guī)模硅基發(fā)光器件的道路尚遠.等離子體浸沒式離子注入(PⅢ)技術雖已在微電子領域中被成功應用于摻雜和絕緣層上硅(SOI)材料制備等,但是在硅基光電子領域仍為空白.該論文嘗試采用PⅢ技術在硅基上進行改性,包括氫離子注入和SiC生長兩方面.該論文正是在上述背景下,結合中科院上海微系統(tǒng)所國家重點實驗室和香港城市大學等離子體實驗室的設備條件,在中科院創(chuàng)新課題、國家

3、973項目、香港研究資助局等資助下開展研究工作,主要包括以下幾個方面:①在硅基上異質(zhì)外延高質(zhì)量膺晶SiGe材料,對得到的SiGe薄膜進行表征,并研究氫離子注入對材料性質(zhì)的研究.②采用SIMOX工藝技術由膺晶SiGe薄膜出發(fā)直接制備SGOI材料,并對得到的SGOI結構進行研究.③采用等離子體浸沒式離子注入技術(PⅢ)對硅材料進行改性并研究其光學性質(zhì),采用PⅢ技術向硅材料中注入H離子,研究其發(fā)光特性,并與采用束線離子注入技術進行比較.④以C