锗衬底-砷化镓/锗异质结薄膜复合结构及其制法和应用制造技术

本发明专利技术提供一种锗衬底

【技术实现步骤摘要】
锗衬底
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砷化镓/锗异质结薄膜复合结构及其制法和应用


[0001]本专利技术属于材料领域。具体地，本专利技术涉及一种锗衬底
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砷化镓/锗异质结薄膜复合结构及其制法和应用。

技术介绍

[0002]III
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V族半导体材料由于其优秀的光电性质，被广泛应用于半导体激光器、光电探测器和高迁移率晶体管器件。生长高质量的砷化镓/锗异质结薄膜，为在工艺成熟的IV族基底上直接外延砷化镓基光电器件提供了重要技术途径。砷化镓/锗薄膜结构由于其本身独特的能带排列和光吸收性质，被广泛应用于太阳能电池。得益于砷化镓的高电子迁移率和锗的高空穴迁移率，砷化镓/锗异质结也被应用于高效率互补式金属氧化物半导体(CMOS)器件。上述半导体器件的性能直接受到砷化镓/锗薄膜质量的影响，然而在锗上直接外延砷化镓存在反向畤(APD)问题。学界与工业界十分关注高效消灭反向畤的技术方法。
[0003]现有技术中，制备高质量砷化镓/锗异质结薄膜的主要方法是在斜切锗衬底上分子束外延(MBE)生长砷化镓，通过形成锗表面双原子台阶来抑制异本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锗衬底
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砷化镓/锗异质结薄膜复合结构，其包括具有图形结构的锗衬底、位于所述锗衬底上的具有无原子台阶锗表面的锗层，以及位于所述锗层上的砷化镓层。2.根据权利要求1所述的锗衬底
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砷化镓/锗异质结薄膜复合结构，其中，所述锗衬底的晶面为(001)晶面；优选地，所述图形结构具有平行于所述锗衬底的[110]方向上的尺寸为1
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8μm且平行于所述锗衬底的[1
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10]方向上的尺寸为1
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8μm的图形；优选地，所述图形结构具有平行于所述锗衬底的[110]方向上的尺寸为4
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5μm且平行于所述锗衬底的[1
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10]方向上的尺寸为4
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5μm的图形。3.根据权利要求1所述的锗衬底
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砷化镓/锗异质结薄膜复合结构，其中，所述图形结构包括多个相同或者不同的图形；优选地，所述图形结构包括周期性排列的或者非周期性排列的多个图形；优选地，所述图形结构的相邻图形之间的上表面间距为200
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5000nm；优选地，所述图形结构中的图形是方块状平台、圆柱体平台、截头圆锥体平台或截头棱锥体平台。4.根据权利要求3所述的锗衬底
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砷化镓/锗异质结薄膜复合结构，其中，当所述图形结构具有周期性排列的多个图形时，图形结构的周期为1200
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15000nm，优选为4000
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6000nm。5.根据权利要求1所述的锗衬底
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砷化镓/锗异质结薄膜复合结构，其中，所述图形结构的高度为50
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300nm，优选为80
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120nm；优选地，所述无原子台阶锗表面在平行于所述锗衬底的[110]方向上的尺寸为1
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5μm且在平行于所述锗衬底的[1
‑
10]方向上的尺寸为1
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5μm；优选地，所述无原子台阶锗表面在平行于所述锗衬底的[110]方向上的尺寸为3.5
‑
5μm且在平行于所述锗衬底的[1
‑
10]方向上的尺寸为3.5
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5μm；优选地，所述砷化镓层的厚度为20
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【专利技术属性】
技术研发人员：张建军，黄鼎铭，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：