用于 4.2 K 以下接触的磷注入 Si/SiGe 异质结构的局部激光诱导固相再结晶
应用物理
2024-04-16 v1 材料科学
摘要
Si/SiGe 异质结构对于高迁移率晶体管和量子比特应用具有很高的价值，尤其是在 4.2 K 以下的操作中。为了优化诸如电荷迁移率、内建应变、静电无序、电荷噪声和谷分裂等参数，这些异质结构需要接近单层精度的 Ge 浓度分布。与未掺杂异质结构的欧姆接触通常通过一个全局退火步骤来实现，该步骤激活注入的掺杂剂，但会因原子扩散和有源器件区域的应变弛豫而损害精心设计的层堆栈。我们展示了一种用于 SiGe 中离子注入接触再结晶的局部激光退火工艺，极大地降低了有源器件区域的热负荷。为了快速使该工艺适应不断演变的异质结构，我们部署了一个完全基于室温光学检测的校准程序。我们测量了温度低于 4.2 K 时激光退火霍尔棒的电子迁移率和接触电阻，获得了与全局退火参考样品相似或更优的值。这凸显了基于激光的退火在充分利用高性能 Si/SiGe 异质结构方面的实用性。
引用
@article{arxiv.2312.06267,
title = {Local laser-induced solid-phase recrystallization of phosphorus-implanted Si/SiGe heterostructures for contacts below 4.2 K},
author = {Malte Neul and Isabelle V. Sprave and Laura K. Diebel and Lukas G. Zinkl and Florian Fuchs and Yuji Yamamoto and Christian Vedder and Dominique Bougeard and Lars R. Schreiber},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.06267},
year = {2024}
}
备注
11 pages, 8 figures