[发明专利]一种绝缘体上纳米级硅锗材料及其制备方法

权利要求书

1.一种绝缘体上纳米级硅锗材料，其特征在于：包括绝缘衬底上的硅基片，该基片的顶硅层中生长有纳米级硅锗颗粒，该顶硅层为P型，顶硅层厚度为50～200nm，所述纳米级硅锗颗粒的粒径为1～30nm。

2.根据权利要求1所述的绝缘体上纳米级硅锗材料，其特征在于：所述顶硅层的电阻系数为1～10Ω·cm。

3.根据权利要求1或2所述的绝缘体上纳米级硅锗材料，其特征在于：所述纳米级硅锗颗粒的粒径为10～30nm。

4.一种权利要求1所述绝缘体上纳米级硅锗材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)绝缘衬底上的硅基片经过表面清洁后，放入离子注入设备中，保持注入方向与基片平面呈7～10°；

(2)抽至高真空10^-7Pa，保持室温，采用GeH₄气源注入Ge离子，控制注入能量在30～200keV，注入剂量在10¹⁶～10¹⁷cm^-2；

(3)通入高纯氮气，升温至900～1200℃退火，退火时间10～600s，得到绝缘体上纳米硅锗材料。

5.根据权利要求4所述的绝缘体上纳米级硅锗材料的制备方法，其特征在于：所述绝缘衬底上的硅基片的顶硅层的电阻系数为1～10Ω·cm。

6.根据权利要求4或5所述的绝缘体上纳米级硅锗材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中所使用的Ge离子为通过离子分选得到的⁷²Ge⁺。

7.根据权利要求4或5所述的绝缘体上纳米级硅锗材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中选择快速退火炉，在升温前10～30min通入高纯氮气，升温速度设定为80～100℃/s。

8.根据权利要求4或5所述的绝缘体上纳米级硅锗材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中退火的温度为1000～1150℃；退火时间为60～450s。