硅基IV族合金条及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种硅基Ⅳ族合金条及其制备方法，该硅基Ⅳ族合金条包括：衬底和衬底上的GeSn合金条，可实现直接带隙；其制备方法包括：清洗衬底；将清洗后的衬底送入真空生长腔室，进行脱氢脱氧处理；调节衬底温度；在衬底上共同沉积Ge原子和Sn原子，开始GeSn薄膜的外延；Sn原子和Ge原子在薄膜表面自自组装生成GeSn合金条。本发明专利技术提供的该硅基Ⅳ族合金条及其制备方法，形成的GeSn合金可以实现直接带隙，并且具有硅基兼容的特性，在硅基光源、探测器件和逻辑器件制作等方面具有极大的应用前景。

Silicon based group IV alloy strip and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
硅基IV族合金条及其制备方法
本专利技术涉及硅基光电材料
，尤其涉及一种硅基Ⅳ族合金条及其制备方法。
技术介绍
实现硅基光电集成，是解决传统电互联功耗、时延、I/O等问题的重要手段。寻找一种与硅兼容的直接带隙半导体材料，实现硅基高效光源具有重大的意义及应用价值。目前，可实现硅基兼容的光电材料主要是IV族材料，而其中GeSn合金可通过调节Sn的组分实现直接带隙的转变。在GeSn的外延中，需要克服以下难点：1)Sn与Ge具有较大的晶格失配；2)Sn在Ge中较低的平衡固溶度；3)Sn具有较低的表面自由能，容易形成表面分凝和偏析现象。因此，难以外延高组分且高质量的GeSn，无法满足高效硅基发光器件制作的需求。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提出一种硅基IV族合金条及其制备方法，以至少部分解决以上技术问题。有鉴于此，本专利技术一方面提供了一种硅基Ⅳ族合金条，包括：衬底和衬底上的GeSn合金条，实现直接带隙。一些实施例中，该衬底为硅衬底、锗衬底或硅上的锗虚衬底；一些实施例中，该衬底的晶向为(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅基Ⅳ族合金条，其特征在于，包括：衬底和衬底上的GeSn合金条，实现直接带隙。/n

【技术特征摘要】
1.一种硅基Ⅳ族合金条，其特征在于，包括：衬底和衬底上的GeSn合金条，实现直接带隙。


2.根据权利要求1所述的硅基Ⅳ族合金条，其特征在于，所述衬底为硅衬底、锗衬底或硅上的锗虚衬底。


3.根据权利要求1所述的硅基Ⅳ族合金条，其特征在于，所述衬底的晶向为(100)，(110)或(111)。


4.根据权利要求1所述的硅基Ⅳ族合金条，其特征在于，所述GeSn合金条的带隙范围为0-0.66eV。


5.根据权利要求1所述的硅基Ⅳ族合金条，其特征在于，通过调控GeSn合金中Sn的组分来调节带隙。


6.一种硅基Ⅳ族合金条的制备方法，其特征在于，所述硅基Ⅳ族合金条为权利要求1至5中任一所述的GeSn合金条，其制备方法包括：
清洗衬底；
将清洗后的所述衬底送入真空生长腔室，进行脱氢脱氧处理；
调节所述衬底的温度；
在所述衬底上共同沉积Ge原子和Sn原子，开始GeSn薄膜的外延，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王楠，薛春来，成步文，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11