利用超薄层吸附制备绝缘体上超薄改性材料的方法

摘要

本发明提供一种利用超薄层吸附制备绝缘体上超薄改性材料的方法，该方法首先在第一衬底上依次外延生长第一单晶薄膜、第一缓冲层、第二单晶薄膜、第二缓冲层以及顶层薄膜，再通过两次离子注入以及键合工艺，最终得到绝缘体上超薄改性材料。所制备的超薄改性材料的厚度范围为5~50 nm。本发明通过在不同层的两次离子注入将材料改性和剥离两个过程分开进行，且剥离发生在超薄层，裂纹较小，剥离过程中对顶层薄膜的质量影响较小，可以制备出高质量的绝缘体上超薄改性材料。

主权项

一种利用超薄层吸附制备绝缘体上超薄改性材料的方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：a)提供第一衬底，在所述第一衬底上依次外延生长第一单晶薄膜、第一缓冲层、第二单晶薄膜、第二缓冲层以及顶层薄膜；所述第一或第二单晶薄膜为单层单晶薄膜或多层单晶薄膜，所述单层单晶薄膜的厚度范围为3～10nm，所述多层单晶薄膜的总厚度小于10nm；所述顶层薄膜的厚度为5～50nm；b)进行第一次离子注入，使离子注入到所述第一缓冲层中，然后进行第一退火阶段，使所述第二单晶薄膜吸附离子，同时使所述顶层薄膜在所述第二缓冲层的媒介作用下性质发生改变，形成改性顶层薄膜；c)进行第二次离子注入，使离子注入到所述第一单晶薄膜与硅衬底的界面以下预设深度，然后提供具有绝缘层的第二衬底，将所述第二衬底的绝缘层与所述改性顶层薄膜键合，并进行第二退火阶段，使所述第一单晶薄膜吸附离子并形成微裂纹，从而实现剥离；d)进行化学腐蚀或化学机械抛光，去除残余的所述第一、第二单晶薄膜以及第一、第二缓冲层，以完成绝缘体上超薄改性材料的制备。