用于低无序应变量子阱的锗晶圆

我们在 100 mm Ge 晶圆上通过减压化学气相沉积生长应变 Ge/SiGe 异质结构。使用 Ge 晶圆作为外延衬底可实现高质量的富 Ge SiGe 应变弛豫缓冲层，其穿透位错密度为 (6$\pm$1)$\times$10$^5$ cm$^{-2}$，相比 Si 晶圆上的对照应变弛豫缓冲层改善了近一个数量级。相关的短程散射减少使得在若干 Ge/SiGe 异质结构场效应晶体管中测量的二维空穴气的无序特性得到显著改善。当量子阱中的空穴密度饱和至 (1.65$\pm$0.02)$\times$10$^{11}$ cm$^{-2}$ 时，我们测得平均低渗流密度为 (1.22$\pm$0.03)$\times$10$^{10}$ cm$^{-2}$，平均最大迁移率为 (3.4$\pm$0.1)$\times$10$^{6}$ cm$^2$/Vs，量子迁移率为 (8.4$\pm$0.5)$\times$10$^{4}$ cm$^2$/Vs。我们预期这些异质结构可立即应用于下一代更高性能的 Ge 自旋量子比特及其在更大量子处理器中的集成。