通过控制氢化Si(001)上的双原子台阶实现III-V/Si共集成

M. Martin; D. Caliste; R. Cipro; R. Alcotte; J. Moeyaert; S. David; F. Bassani; T. Cerba; Y. Bogumilowicz; E. Sanchez; Z. Ye; X. Y. Bao; J. B. Pin; T. Baron; P. Pochet

doi:10.1063/1.4972394

通过控制氢化Si(001)上的双原子台阶实现III-V/Si共集成

材料科学 2017-01-30 v1

作者: M. Martin , D. Caliste , R. Cipro , R. Alcotte , J. Moeyaert , S. David , F. Bassani , T. Cerba , Y. Bogumilowicz , E. Sanchez , Z. Ye , X. Y. Bao , J. B. Pin , T. Baron , P. Pochet

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摘要

III-V族材料在硅上的集成仍然是一个热点话题，因为它将开辟一条将Si CMOS逻辑与光子器件共集成的途径。为了实现这一目标，应解决若干障碍，尤其是III-V/Si(001)界面处反相边界(APBs)的产生。密度泛函理论(DFT)已被用于证明在适当的氢化学势下退火时，标称Si(001)上会形成双原子台阶（双层台阶）。这一现象可以通过二聚体空位线形成来解释，这些空位线可能导致某一类型台阶的优先选择性刻蚀，从而产生双原子台阶表面。为了验证这一假设，在工业化300 mm MOCVD中进行了不同的实验，其中改变了Si(001)表面退火步骤期间的总压力。在优化条件下，在标称Si(001)表面上生长了无APB的GaAs层，为硅工业平台上的III-V集成铺平了道路。

关键词

III-V/Si共集成反相边界 Si(001)表面双原子台阶密度泛函理论 MOCVD GaAs外延生长

引用

@article{arxiv.1701.08078,
  title  = {Toward III-V/Si co-integration by controlling biatomic steps on hydrogenated Si(001)},
  author = {M. Martin and D. Caliste and R. Cipro and R. Alcotte and J. Moeyaert and S. David and F. Bassani and T. Cerba and Y. Bogumilowicz and E. Sanchez and Z. Ye and X. Y. Bao and J. B. Pin and T. Baron and P. Pochet},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1701.08078},
  year   = {2017}
}

备注

9 pages, 3 figures

通过控制氢化Si(001)上的双原子台阶实现III-V/Si共集成

摘要

关键词

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