一种绝缘体上纳米级硅锗材料及其制备方法

摘要

一种绝缘体上纳米级硅锗材料，包括绝缘衬底上的硅基片，该基片的顶硅层中生长有纳米级硅锗颗粒，该顶硅层为P型，电阻系数为1～10Ω·cm，顶硅层厚度为50～200nm，所述纳米级硅锗的粒径为1～30nm。其制备方法包括如下步骤：(1)绝缘衬底上的硅基片经过表面清洁后，放入离子注入设备中，保持注入方向与基片平面呈7～10°；(2)抽至高真空10^-7Pa，保持室温，采用GeH₄气源注入Ge离子，控制注入能量在30～200keV，注入剂量在10¹⁶～10¹⁷cm^-2；(3)通入高纯氮气，升温至900～1200℃范围内退火，退火时间10～600s。该制备方法工艺过程清洁、无污染、简洁、无需缓冲层，并且制备得到的硅锗结构达到纳米级尺寸，能实现与当前集成电路工艺技术的兼容。

主权项

一种绝缘体上纳米级硅锗材料的制备方法，该绝缘体上纳米级硅锗材料包括绝缘衬底上的硅基片，该基片的顶硅层中生长有纳米级硅锗颗粒，该顶硅层为P型，顶硅层厚度为50～200nm，所述纳米级硅锗颗粒的粒径为1～30nm，其特征在于：包括如下步骤：(1)绝缘衬底上的硅基片经过表面清洁后，放入离子注入设备中，保持注入方向与基片平面呈7～10°；(2)抽至高真空10^‑7Pa，保持室温，采用GeH₄气源注入Ge离子，该Ge离子为通过离子分选得到的⁷²Ge⁺；控制注入能量在30～200keV，注入剂量在10¹⁶～10¹⁷cm^‑2；(3)通入高纯氮气，升温至900～1200℃退火，退火时间10～600s，得到绝缘体上纳米硅锗材料。