[发明专利]化学气相淀积生长掺碳硅锗合金缓冲层及生长锗薄膜方法

摘要

化学气相淀积生长掺碳硅锗合金缓冲层及生长锗薄膜方法，在700～850℃的衬底温度下，以GeH₄、C₂H₄为反应气源，保持腔体压强10～100Pa，C₂H₄分压0.01～0.15Pa，GeH₄分压0.10～1.10Pa，气源与衬底外扩的Si发生外延反应，结合外延层中的Ge向衬底扩散，最终在衬底表面生长一层Ge组分渐变的Si_1－xGe_x：C缓冲层，缓冲层的厚度为0.5～10微米；继而生长Ge薄膜；尤其是在400～600℃下保持腔体压强15～100Pa，GeH₄分压0.17～1.11Pa，在Ge组分渐变的Si_1－xGe_x：C缓冲层上外延Ge薄膜。该缓冲层的存在，在Si衬底上形成了一系列的低失配界面，实现位错密度和热失配的递减，从而实现连续的应变弛豫。

主权项

1、化学气相淀积生长掺碳硅锗合金缓冲层及生长锗薄膜方法，以CVD方法在Si衬底上外延生长高质量单晶Ge薄膜的方法，其特征是在700～850℃的衬底温度下，以GeH4为Ge反应气源，以CH4、C2H2、C2H4、C2H6、C3H6或C3H8为C反应气源；保持腔体压强10～100Pa，C反应气源的分压0.01～0.15Pa，Ge反应气源的分压0.10～1.10Pa，气源与衬底外扩的Si发生外延反应，结合外延层中的Ge向衬底扩散，最终在衬底表面生长一层Ge组分渐变的Si1-xGex:C缓冲层，缓冲层的厚度为0.5～10微米；继而生长Ge薄膜。