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掺杂对外延锗薄膜质量及 Si-Ge 互扩散的影响

材料科学 2017-12-18 v1

摘要

我们生长并退火了具有三种不同掺杂剂(P、As 和 B)以及无 intentional 掺杂的 Ge-on-Si 结构。采用了多种材料表征方法来表征 Ge 薄膜质量。所有样品均具有光滑表面(粗糙度 < 1.5 nm),且 Ge 薄膜几乎完全弛豫。另一方面,B 掺杂的 Ge 薄膜中穿线位错密度高于 1 x 10^8 cm-2。而 P 和 As 掺杂可在不退火情况下将穿线位错密度降低至小于 10^6 cm-2。我们通过实验与理论研究了不同薄膜中 Si 与 Ge 的互扩散。建立了在全 x_Ge 范围内考虑位错介导扩散项的外在条件下 Si-Ge 互扩散的定量模型。观测到了 Kirkendall 效应。该结果对基于 Ge-on-Si 的器件(尤其是光子学应用)的结构、掺杂和工艺设计具有技术意义。

关键词

引用

@article{arxiv.1712.05468,
  title  = {Impacts of Doping on Epitaxial Germanium Thin Film Quality and Si-Ge Interdiffusion},
  author = {Guangnan Zhou and Kwang Hong Lee and Dalaver H. Anjum and Qiang Zhang and Xixiang Zhang and Chuan Seng Tan and Guangrui and Xia},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1712.05468},
  year   = {2017}
}