MOVPE 生长的 GaAs/Ge 结晶结构中的砷扩散
材料科学
2024-04-17 v1 应用物理
摘要
铟正钛化物正在作为半导体领域的重要材料，尤其在电子器件、光子器件、光伏器件和热光伏器件中发挥关键作用。通过金有机蒸气相沉积 (MOVPE) 将其与 III-V 化合物半导体进行结晶生长是实现这一目标的关键手段，因此理解此类结晶过程的各个阶段至关重要。在将 GaAs 沉积于掺掜型 Ge 表面时，发现当砷扩散进入锗时会形成 n/p 杂化结。我们发现这种形成始于所谓的 AsH3 预曝光阶段，即 Ge 基底首先暴露于 AsH3。重要的是，两者的自由载流子轮廓和砷轮廓表明，延长 AsH3 预曝光时间会导致相同的工艺时间内更深的扩散深度。这一现象伴随着 Ge 表面形貌的恶化，即随着 AsH3 预曝光持续时间的延长，表面粗糙度升高。与离子植入锗中砷显示二次型扩散系数的不同，本 MOVPE 研究使用 AsH3 指示出线性关系，与 Takenaka 等人使用 TBAs 的 MOVPE 研究一致。通过分析砷轮廓并进行仿真（包括随后进行 GaAs 结晶与否），我们推断在工艺过程中会产生 Ge 空位，从而促进更深的砷扩散。
引用
@article{arxiv.2404.10669,
title = {Arsenic diffusion in MOVPE-Grown GaAs/Ge epitaxial structures},
author = {V. Orejuela and E. Garcia-Tabares and I. Rey-Stolle and I. Garcia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.10669},
year = {2024}
}