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文檔簡介
1、近年來,Si基光電子學(xué)得到快速的發(fā)展,由于硅基光電子器件具有低成本,與微電子工藝兼容等諸多優(yōu)點,成為未來實現(xiàn)高速光互連芯片的關(guān)鍵技術(shù)之一。為了實現(xiàn)Si基光電子器件的單片集成,希望能突破Si基材料間接帶隙特性的局限,制備出有效的Si基光源。SiGe/Si量子阱在光學(xué)和電學(xué)上表現(xiàn)出許多新的特性,通過量子限制效應(yīng)以及弛豫襯底技術(shù)調(diào)控應(yīng)變等方法剪裁能帶,有望獲得高效發(fā)光Si基量子結(jié)構(gòu)材料,推動Si基光電器件的進一步發(fā)展。 本文利用超高真
2、空化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)(UHV/CVD),采用插入低溫Ge層(LTGe)的方法制備Si基SiGe弛豫襯底(弛豫緩沖層),并在襯底上外延SiGe/Si多量子阱,研究其光學(xué)性質(zhì)。本論文主要工作包括: 1.利用UHV/CVD系統(tǒng),采用插入低溫Ge層的方法,制備出Si基SiGe弛豫襯底。系統(tǒng)地研究并優(yōu)化了低溫Ge層,低溫SiGe層以及高溫SiGe層的生長條件,最終選擇在330℃下生長LTGe層,成功制備出薄的表面無失配位錯的Si0.73Ge
3、0.27弛豫襯底,弛豫度達到91%,粗糙度小于1.8nm,表面穿透位錯密度為2.0×105cm-2,為量子阱的生長提供較高質(zhì)量的弛豫緩沖層。 2.分析了LTGe層對SiGe弛豫襯底的應(yīng)變調(diào)控機理,發(fā)現(xiàn)LTGe層起到柔性襯底和表面平整化的作用,證實LTGe層的存在能夠減小穿透位錯密度,促進弛豫襯底應(yīng)力的均勻釋放,并表明LTGe層的島和坑狀起伏表面,可以有效避免表面布紋失配位錯線的產(chǎn)生。 3.設(shè)計并優(yōu)化了W型和N型SiGe/
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