溅射外延法制备Ⅳ族Sn化合物单晶薄膜

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• 论文作者：郑军 ; 刘智 ; 薛春来 ; 左玉华 ; 李传波 ; 成步文 ; 王启明
• 年：2017
• 作者机构：中国科学院半导体研究所;
• 论文关键词：锗锡 ; 锗硅锡 ; Ⅳ族材料 ; 硅基光子学
• 会议召开时间：2017-05-25
• 会议录名称：第十二届全国硅基光电子材料及器件研讨会会议论文集
• 语种：中文
• 分类号：O484
• 学会代码：XMJS
• 会议名称：第十二届全国硅基光电子材料及器件研讨会
• 会议地点：中国福建厦门
• 主办单位：厦门大学物理科学与技术学院、浙江大学硅材料国家重点实验室
• 学会名称：厦门大学物理科学与技术学院
• 页数：1
• 文件大小：199k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

Ⅳ族Sn化合物主要包括锗锡(Ge_(1-x)Sn_x)二元合金和锗硅锡(Ge_(1-x-y)Si_xSn_y)三元合金。这种Ⅳ族材料在硅基激光器、调制器、中红外探测器、太赫兹等方面有重要应用前景,引起了研究人员的广泛关注。目前Ⅳ族Sn化合物单晶薄膜主要采用MBE和UHV-CVD两种方式制备,设备昂贵,成本较高。本报告以高质量Sn化合物单晶薄膜材料制备为目标,创新性地采用溅射外延法生长Sn化合物单晶薄膜,成功实现了Sn组份高达12%的Ge_(1-x)Sn_x单晶薄膜以及Si组份在0~8%、Sn组份在0~6%之间连续可调的Ge_(1-x-y)Si_xSn_y单晶薄膜。研制以溅射外延法制备的Ge_(1-x)Sn_x单晶薄膜为有源层p-i-n型光电探测器,器件的整体性能与文献报道用CVD和MBE方法制备的GeSn p-i-n器件相当。在制备Sn化合物单晶薄膜基础上,我们采用溅射外延法首次制备出"无缺陷"的GeSn/GeSiSn多层量子阱结构。以上这些结果说明采用溅射法可以制备出高质量的Sn化合物单晶薄膜及纳米结构,可利用能带工程和应变工程,设计出高性能的硅基光电器件,对推动Sn化合物在光电子和微电子等领域应用具有重要的意义。

引文