利用 SnCl4 的 UHV-CVD 高质量 GeSn 生长:从生长优化到原型器件
材料科学
2018-10-08 v1
摘要
对 IV 族合金 GeSn 外延的持续关注,主要由对中红外 Si 光子学上可单片集成于 Si 的高效光源的需求所驱动。对于 GeSn 的化学气相沉积,由于其非平衡生长条件,参数窗口的探索从一开始便十分困难。本工作中,我们展示了实现高 Sn 掺入高质量 GeSn 的有效途径。GeSn 薄膜通过超高真空化学气相沉积,以 GeH4 和 SnCl4 为前驱气体,生长于 Ge 缓冲的 Si 上。考察了 SnCl4 流量分数与生长温度对 Sn 掺入及材料质量的影响。实现有效 Sn 掺入与高材料质量的关键,是探索 SnCl4 供给与生长温度之间的恰当参数匹配,亦称优化生长区间。在优化生长区间内 Sn 析出被显著抑制,导致更多 Sn 掺入 Ge 并提升材料质量。利用典型样品制备了原型 GeSn 光电探测器,显示出面向中红外光电子学的可观器件应用前景。
引用
@article{arxiv.1810.02523,
title = {UHV-CVD Growth of High Quality GeSn Using SnCl4: From Growth Optimization to Prototype Devices},
author = {P. C. Grant and W. Dou and B. Alharthi and J. M. Grant and H. Tran and G. Abernathy and A. Mosleh and W. Du and 5 B. Li and M. Mortazavi and H. A. Naseem and S. Q. Yu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.02523},
year = {2018}
}