研究目的
通过干法氧化掺锗硅研究外延富锗硅层的形成及其在CMOS中的应用。
研究成果
该研究成功证明了通过锗注入硅的干法氧化，在SiO2/Si界面形成了薄且低缺陷的外延SixGe1-x层。该方法为制造基于SiGe的电子和光电子器件提供了一种具有成本效益的途径，在CMOS技术中具有潜在应用。
研究不足
该研究聚焦于1000°C以上的高温氧化，可能未涵盖所有需要较低温度的潜在应用场景。锗离子的再分布和外延层的形成高度依赖于氧化条件，这可能导致在不同条件下重现性受限。
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锗注入硅经干法氧化后的富锗外延硅层
DOI：10.1016/j.vacuum.2018.11.045
期刊：Vacuum
出版年份：2019
更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要：
我们采用CMOS标准工艺流程制备了SixGe1-x外延层。Ge掺杂剂在Si与SiO2中固溶度的竞争过程是实现氧化物-Si界面处原子级陡峭、低缺陷超薄外延层的关键。通过调控氧化时间来控制掺杂Ge离子在Si/氧化物界面及氧化物层中的分布。将注入样品（35 keV、1×1016 Ge+/cm2）在1050°C下氧化30-90分钟，RBS沟道分析显示氧化后Ge存在两个对应不同深度的独立峰。结合高分辨显微分析与元素成分测定，确定首峰为SiO2/Si界面处富集的SixGe1-x层——该小于10纳米的外延生长界面层缺陷极少，且Ge离子完全替代了基质晶格位置。次峰源自Ge向SiO2的扩散，形成含Ge的氧化物薄膜偏析层。本研究针对CMOS应用中通过标准工艺路线构建SixGe1-x层的技术需求展开探讨。
作者：
A. Baghizadeh，E. Lotfi，D. Agha–Aligol
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