信息技術(shù)的飛速發(fā)展,已使當(dāng)今世界全面進(jìn)入信息化社會(huì),未來社會(huì)將會(huì)成為一個(gè)信息經(jīng)濟(jì)社會(huì)。大到國家小到企業(yè)甚至個(gè)人,衡量其競爭實(shí)力的強(qiáng)弱,不僅僅看它的物質(zhì)財(cái)富,更要看其擁有的信息資源及獲取信息的速度。“信息高速公路”的建設(shè)離不開光通信的發(fā)展,而硅基光電集成就是重要的可行途徑。Si襯底作為載體,導(dǎo)熱性能優(yōu)良,成本低,晶圓尺寸大,技術(shù)成熟;Ⅲ-Ⅴ族光電材料如GaAs具有很高的載流子遷移率,可以滿足高速器件的需求。因此,如何更好地集成Si襯底和GaAs基光電器件,吸引了眾多研究者的關(guān)注。然而,在Si襯底上外延生長GaAs材料仍然面臨著晶格失配、熱失配和極性失配的挑戰(zhàn),由此形成的缺陷會(huì)使GaAs材料的電學(xué)性能和光學(xué)性能大打折扣。本實(shí)驗(yàn)室通過GaAs/Si外延生長實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),使用圖形襯底可以減小外延片的熱應(yīng)力,也可以有效阻擋GaAs外延層中的位錯(cuò),進(jìn)而獲得高質(zhì)量的GaAs薄膜。但是實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的應(yīng)力測(cè)試結(jié)果,可能已經(jīng)部分弛豫,也可能是綜合了晶格失配應(yīng)變的結(jié)果。而且,實(shí)驗(yàn)室測(cè)試手段只能獲取某些特定位置的應(yīng)力值,對(duì)整個(gè)GaAs外延片的應(yīng)力分布沒有直觀的認(rèn)識(shí)。本文研究了平面襯底及納米圖形襯底GaAs/Si材料的...

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１?Ｓｉ村底表面單原子臺(tái)階上反相疇（ＡＰＢｓ）示意圖??２．晶格失配

ＧａＡｓ晶胞就會(huì)變換到另一個(gè)方向，由此在兩個(gè)不同的ＧａＡｓ晶胞沉積區(qū)??之間出現(xiàn)一個(gè)擴(kuò)散邊界層，這就是反相疇界，兩邊的反相ＧａＡｓ晶疇稱為反相疇??（ａｎｔｉ－ｐｈａｓｅｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ，?ＡＰＢｓ）１３１。圖１－１所不為一個(gè)單原子臺(tái)階上形成Ｇａ－Ｇａ鍵??的反相疇的示意圖。....

圖１－２?ＧａＡｓ薄膜沉枳到Ｓｉ村底上的彈性應(yīng)變和塑性弛豫的示意圖??

配應(yīng)變會(huì)也會(huì)逐漸積累。當(dāng)ＧａＡｓ薄膜的沉積厚度超過某個(gè)臨界厚度時(shí)，這個(gè)失??配應(yīng)變超過了薄膜和襯底原子之間的成鍵彈性能，導(dǎo)致原子鍵斷裂，就會(huì)形成失??配位錯(cuò)，應(yīng)變也因此弛豫。圖１－２所示即為ＧａＡｓ薄膜沉積到Ｓｉ襯底上時(shí)由晶格??失配引起的彈性應(yīng)變和塑性弛豫的示意圖。然而，失配位....

圖２－１?（ａ）孔型圖形襯底＿，?（ｂ）條型圖形忖底??

圖形襯底即在Ｓｉ襯底上沉積一層掩膜層（常用的掩膜材料有Ｓｉ０２、Ｓｉ３Ｎ４），??然后在掩膜層刻蝕出特定形狀的圖形窗口。在ＧａＡｓ／Ｓｉ材料體系中，常用的圖形??襯底有條型和孔型兩種，如圖２－１所示。??（ａ?一一』（ｂ??ｊ?ｙｆ?ｙ?＾??＾、一．?、一－?ｊｄ?ｊｆ?ｊＳｒ....

圖２－２高寬比捕獲中的位錯(cuò)阻斷機(jī)制??高寬比捕獲（ａｓｐｅｃｔ?ｒａｔｉｏ?ｔｒａｐｐｉｎｇ，ＡＲＴ），如圖２－２所示，利用掩膜側(cè)壁阻??

」Ｓｉ（００１）??圖２－２高寬比捕獲中的位錯(cuò)阻斷機(jī)制??高寬比捕獲（ａｓｐｅｃｔ?ｒａｔｉｏ?ｔｒａｐｐｉｎｇ，ＡＲＴ），如圖２－２所示，利用掩膜側(cè)壁阻??擋位錯(cuò)線的延伸，從而達(dá)到降低位錯(cuò)密度的目的。因?yàn)橥庋硬牧显谘谀D形窗口??內(nèi)生長，窗口的橫向?qū)挾群秃穸冉咏�。而ＧａＡｓ／�?...

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