隨著微電子、光電子技術(shù)的發(fā)展,新材料、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。Si襯底上直接外延生長Ge外延層（Ge/Si）技術(shù),兼具Si襯底與Ge半導體優(yōu)勢,在微電子與光電子領(lǐng)域應用潛力巨大。然而,由于Si與Ge之間存在4.2%的晶格失配,Si襯底上直接生長高質(zhì)量Ge外延層非常困難。常見的結(jié)合循環(huán)熱退火的兩步法工藝雖可制備出高質(zhì)量Ge/Si外延層,但仍有如下缺點:（1）該工藝通常制備的Ge外延層約1微米厚,薄Ge外延層制備適用性差;（2）該工藝周期長、熱預算高。激光再晶化技術(shù)為解決該問題提供了一個有效的途徑。該技術(shù)本質(zhì)是熱致相變的過程,通過控制激光工藝參數(shù),使得一定厚度的Ge外延層熔化并實現(xiàn)晶格重排再結(jié)晶,降低Ge外延層位錯密度。激光再晶化技術(shù)速度快、工藝步驟簡單、控制精確,可實現(xiàn)高質(zhì)量薄Ge/Si的制備。本文基于時域有限差分法,建立了808nm連續(xù)激光照射Si上Ge外延層的吸收和反射模型�；谠撃Ｐ�,本文研究了SiO₂覆蓋層厚度及Ge外延層厚度對808nm連續(xù)激光照射Si上Ge外延系統(tǒng)的反射率與吸收率的影響。結(jié)果表明:當SiO₂覆蓋層厚度為150nm時,反射率最... 

【文章來源】：西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：110 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Li等報道的Ge-on-SOIp-i-n光電探測器結(jié)構(gòu)圖

第一章 緒論器件（LED）也可基于 Ge 緩沖層獲得，在單片光電集成領(lǐng)域應用潛力大。Jain 等設計了以 Ge/Si 作為底部電池的單片集成 InGaP/GaAs/Ge-Si 多結(jié)太陽能電池[15]。其結(jié)構(gòu)及電流電壓曲線如圖 1.3 所示。該設計采用“Ge on Si”虛襯底作為 III-V 族太陽能電池的底部電池，在考慮和不考慮表面復合速度（SRV）的情況下，該太陽能電池效率分別為 32.70％和 34.42％。Wang 等報道了在 Si 襯底上具有重摻 As 的 Ge 緩沖層上制備了高效單結(jié) GaAs 太陽能電池[16]。AM1.5G 條件下，可實現(xiàn)約 16％的能量轉(zhuǎn)換效率。Almansouri 等研究了 GaInP/GaAs/Ge/Si 串聯(lián)堆疊結(jié)構(gòu)的多結(jié)太陽能電池[17]。并且研究了不同 Ge 緩沖層厚度對串聯(lián)效率和串聯(lián)堆疊結(jié)構(gòu)的性能的影響，結(jié)果表明 Ge層越厚，由于該非活性緩沖層中的吸收損失，轉(zhuǎn)換效率越低。

圖1.5 Ge/Si 外延生長過程中由于晶格失配引起的失配位錯和穿透位錯 Si 上 Ge 外延層在微電子與光電子領(lǐng)域有著廣泛的應用前景，較大的晶格失配率，高質(zhì)量 Ge/Si 外延層的制備技術(shù)仍然面臨究新的工藝技術(shù)來生長材料，控制失配位錯密度的延伸及表面底上的 Ge 外延層具有良好的晶體質(zhì)量，為 Ge/Si 外延層在微電提供重要的技術(shù)支持。 Ge 外延生長技術(shù)國內(nèi)外研究進展 世紀 80 年代起，人們就運用了各種方法在 Si 襯底上外延生長高中報道的 Ge/Si 外延層制備方法主要有 SiGe 漸變緩沖層生長技生長技術(shù)、選區(qū)外延生長技術(shù)等。 SiGe 漸變緩沖層生長技術(shù)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]硅基鍺薄膜選區(qū)外延生長研究[J]. 汪建元,王塵,李成,陳松巖.  物理學報. 2015(12)
[2]非晶硅薄膜的準分子激光晶化研究[J]. 秦娟娟,邵景珍,劉鳳娟,方曉東.  紅外與激光工程. 2015(03)
[3]激光晶化制備多晶硅薄膜技術(shù)[J]. 袁志軍,樓祺洪,周軍,董景星,魏運榮,王之江.  激光與光電子學進展. 2007(11)
[4]有限元網(wǎng)格劃分的基本原則[J]. 杜平安.  機械設計與制造. 2000(01)

碩士論文
[1]激光表面淬火瞬態(tài)溫度場的有限元模擬及硬化層深預測[D]. 范雪燕.上海海事大學 2004



本文編號：2966403