Crecimiento de un solo paso rentable de películas epitaxiales de Ge de alta calidad sobre Si (100) utilizando un reactor PECVD simplificado
Autores: Vanjaria, Jignesh; Hariharan, Venkat; Arjunan, Arul Chakkaravarthi; Wu, Yanze; Tompa, Gary S.; Yu, Hongbin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Crecimiento de un solo paso rentable de películas epitaxiales de Ge de alta calidad sobre Si (100) utilizando un reactor PECVD simplificado
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales electrónicos, ópticos y magnéticos
Palabras clave
Heteroepitaxial
Películas de Ge
Tecnología de fotónica de Si
Deposición química de vapor mejorada por plasma
Crecimiento epitaxial
Limpieza de sustratos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
El crecimiento heteroepitaxial de películas de Ge sobre Si es necesario para el avance de la tecnología fotónica integrada en Si. En este trabajo, se utilizó un reactor de deposición química de vapor mejorada por plasma ensamblado internamente para crecer películas epitaxiales de Ge de alta calidad sobre sustratos de Si (100). Se logró un bajo costo económico y térmico al evitar condiciones de ultra alto vacío o un horneado de pre-deposición a alta temperatura para el proceso. Las películas se depositaron con y sin asistencia de plasma utilizando germano (GeH) como precursor en un solo paso a temperaturas de proceso de 350-385 grados C y presiones de cámara de 1-10 Torr a varias tasas de flujo de precursor. El crecimiento de la película se realizó a altas presiones ambientales de cámara (>10 Torr) mediante la utilización de un riguroso proceso de limpieza de sustratos ex situ, controlando de cerca los tiempos de carga de sustratos, el bombeo de la cámara y el tiempo muerto antes de la iniciación del crecimiento de la película. El plasma permitió tasas de deposición de película más altas a temperaturas de procesamiento más bajas. Se confirmó un crecimiento epitaxial mediante estudios de difracción de rayos X, mientras que la calidad cristalina de las películas se verificó mediante curva de rocking de rayos X, espectroscopia Raman, microscopía electrónica de transmisión y espectroscopia infrarroja.
Descripción
El crecimiento heteroepitaxial de películas de Ge sobre Si es necesario para el avance de la tecnología fotónica integrada en Si. En este trabajo, se utilizó un reactor de deposición química de vapor mejorada por plasma ensamblado internamente para crecer películas epitaxiales de Ge de alta calidad sobre sustratos de Si (100). Se logró un bajo costo económico y térmico al evitar condiciones de ultra alto vacío o un horneado de pre-deposición a alta temperatura para el proceso. Las películas se depositaron con y sin asistencia de plasma utilizando germano (GeH) como precursor en un solo paso a temperaturas de proceso de 350-385 grados C y presiones de cámara de 1-10 Torr a varias tasas de flujo de precursor. El crecimiento de la película se realizó a altas presiones ambientales de cámara (>10 Torr) mediante la utilización de un riguroso proceso de limpieza de sustratos ex situ, controlando de cerca los tiempos de carga de sustratos, el bombeo de la cámara y el tiempo muerto antes de la iniciación del crecimiento de la película. El plasma permitió tasas de deposición de película más altas a temperaturas de procesamiento más bajas. Se confirmó un crecimiento epitaxial mediante estudios de difracción de rayos X, mientras que la calidad cristalina de las películas se verificó mediante curva de rocking de rayos X, espectroscopia Raman, microscopía electrónica de transmisión y espectroscopia infrarroja.