一种低剂量注入制备绝缘体上半导体材料的方法

    公开(公告)号:CN104425341B

    公开(公告)日:2017-07-14

    申请号:CN201310382838.7

    申请日:2013-08-28

    Abstract: 本发明提供一种低剂量注入制备绝缘体上半导体材料的方法,包括步骤:1)于第一衬底表面外延一掺杂的单晶薄膜;2)外延一顶层半导体材料;3)沉积绝缘层;4)从所述绝缘层表面将剥离离子注入至所述单晶薄膜下方的第一衬底预设深度的位置;5)提供第二衬底,并键合所述第二衬底及所述绝缘层;6)进行退火处理,使所述单晶薄膜吸附所述剥离离子,最终使所述第一衬底与所述顶层半导体材料从该单晶薄膜处分离。本发明通过控制超薄单晶薄膜的离子掺杂控制其对注入离子的吸附作用,可以采用非常低的剂量注入便可实现智能剥离,而且剥离裂纹发生在超薄层处,裂纹很小,可获得高质量的绝缘体上半导体材料。

    纳米线与石墨烯的复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN105174268A

    公开(公告)日:2015-12-23

    申请号:CN201510603893.3

    申请日:2015-09-21

    Abstract: 本发明提供一种纳米线与石墨烯的复合材料及其制备方法,制备方法包括:1)提供SGOI衬底,SGOI衬底由下至上依次包括硅衬底、埋氧层及SiGe层;2)刻蚀SiGe层,形成预定尺寸的条状SiGe阵列;3)将步骤2)得到的结构进行锗浓缩,得到表面被SiO2层包裹的Ge或SiGe纳米线;4)去除包裹在Ge或SiGe纳米线表面的SiO2层,得到Ge或SiGe纳米线阵列;5)在Ge或SiGe纳米线阵列上生长石墨烯。通过本发明的制备方法制得所述纳米线与石墨烯的复合材料,具有高质量、低缺陷、大小可控、均匀且笔直的优点,且石墨烯薄膜也具有高质量、低缺陷的特性;本发明的制备方法工艺简单可控。

    一种锗纳米线场效应晶体管及其制备方法

    公开(公告)号:CN104332405A

    公开(公告)日:2015-02-04

    申请号:CN201410482922.0

    申请日:2014-09-19

    CPC classification number: H01L29/0669 H01L29/66439

    Abstract: 本发明提供一种锗纳米线场效应晶体管的制备方法,包括步骤1)提供SGOI衬底结构;2)刻蚀SiGe层,形成SiGe纳米线阵列;3)对步骤2)的结构进行锗浓缩,得到表面被SiO2层包裹的锗纳米线阵列;4)去除包裹在纳米线两端表面的SiO2层,裸露出锗纳米线的两端;5)在锗纳米线的延长线上沉积金属引线、源极电极和漏极电极,在硅衬底上制作栅极电极;6)在步骤5)的结构表面形成Si3N4保护层;7)去除纳米线图形区域和金属电极图形区域内的Si3N4保护层,直至完全露出锗纳米线、源极电极和漏极电极。本发明的锗纳米线基于自上而下的方法,工艺过程简单,可控性强,与传统的CMOS工艺完全兼容,成本较低,适于工业生产。

    一种锗材料表面稳定钝化的方法

    公开(公告)号:CN104157554A

    公开(公告)日:2014-11-19

    申请号:CN201410406487.3

    申请日:2014-08-18

    CPC classification number: H01L21/0209 H01L21/02052 H01L21/02096

    Abstract: 本发明涉及一种锗材料表面稳定钝化的方法,其特征在于利用Ge与含长碳链硫醇,在特定条件下反应,通过调整反应体系的成份和温度,实现Ge表面氧化层的有效去除,实现Ge表面的稳定钝化保护,所述的长碳链硫醇为CH3(CH2)nSH,n≥9。具体为n=11的十二硫醇,n=15的十六硫醇或n=17的十八硫醇。本发明制备的钝化Ge在大气环境下能长时间(>15天,至少15天)维持稳定,远远大于已报到的48h,其在水相(高湿度)条件下的稳定时间也超过10天,远大于已报到的数小时;本发明提供的Ge表面清洗与钝化的方法,具有操作简单、使用方便、成本低廉、钝化效果明显等优点。

    一种利用C掺杂SiGe调制层制备SGOI或GOI的方法

    公开(公告)号:CN103474386A

    公开(公告)日:2013-12-25

    申请号:CN201310447610.1

    申请日:2013-09-26

    Abstract: 本发明提供一种利用C掺杂SiGe调制层制备SGOI或GOI的方法,包括步骤:1)于SOI的顶硅层表面形成C掺杂SiGe调制层;2)于所述C掺杂SiGe调制层表面形成SiGe材料层;3)于所述SiGe材料层表面形成Si帽层;4)对上述结构进行氧化退火,以氧化所述Si帽层,并逐渐氧化所述SiGe材料层、C掺杂SiGe调制层及顶硅层,使所述SiGe材料层及C掺杂SiGe调制层中的Ge向所述顶硅层扩散并逐渐浓缩,最终形成顶SiGe层或顶Ge层以及上方的SiO2层;5)去除所述SiO2层。本发明利用C掺杂SiGe调制层减小SOI顶硅层和外延的SiGe材料层之间的晶格失配,从而减小浓缩过程中缺陷的产生。本发明所制备的SGOI具有高弛豫、低缺陷密度、高Ge组分等优点。

    一种制备高单晶质量的张应变锗纳米薄膜的方法

    公开(公告)号:CN103014847A

    公开(公告)日:2013-04-03

    申请号:CN201210587242.6

    申请日:2012-12-28

    Abstract: 本发明涉及一种制备高单晶质量的张应变锗纳米薄膜的方法,该方法包括以下步骤:提供一GeOI衬底;在该GeOI衬底的顶层锗上外延InxGa1-xAs层,其中,所述InxGa1-xAs层厚度不超过InxGa1-xAs/GeOI 结合体的临界厚度,x的取值范围为0~1;在该InxGa1-xAs层上外延Ge纳米薄膜层,形成Ge/InxGa1-xAs/GeOI 结合体;所述Ge纳米薄膜的厚度与所述GeOI衬底中顶层锗的厚度相等;且不超过Ge/InxGa1-xAs/GeOI结合体的临界厚度;利用光刻以及RIE技术将Ge/InxGa1-xAs/GeOI 结合体进行图形化并得到腐蚀窗口;湿法腐蚀,直至所述埋氧层被腐蚀完全,其余 Ge/InxGa1-xAs/Ge结合体与所述底层硅脱离。本发明所制备的张应变锗具有较低的位错密度,较高的单晶质量;通过该种方法所制备的张应变Ge薄膜具有应变大小任意可调的特点;制备的Ge薄膜应变大,迁移率高。

    一种制备高单晶质量的张应变锗纳米薄膜的方法

    公开(公告)号:CN103014847B

    公开(公告)日:2015-08-05

    申请号:CN201210587242.6

    申请日:2012-12-28

    Abstract: 本发明涉及一种制备高单晶质量的张应变锗纳米薄膜的方法,该方法包括以下步骤:提供一GeOI衬底;在该GeOI衬底的顶层锗上外延InxGa1-xAs层,其中,所述InxGa1-xAs层厚度不超过InxGa1-xAs/GeOI结合体的临界厚度,x的取值范围为0~1;在该InxGa1-xAs层上外延Ge纳米薄膜层,形成Ge/InxGa1-xAs/GeOI结合体;所述Ge纳米薄膜的厚度与所述GeOI衬底中顶层锗的厚度相等;且不超过Ge/InxGa1-xAs/GeOI结合体的临界厚度;利用光刻以及RIE技术将Ge/InxGa1-xAs/GeOI结合体进行图形化并得到腐蚀窗口;湿法腐蚀,直至所述埋氧层被腐蚀完全,其余Ge/InxGa1-xAs/Ge结合体与所述底层硅脱离。本发明所制备的张应变锗具有较低的位错密度,较高的单晶质量;通过该种方法所制备的张应变Ge薄膜具有应变大小任意可调的特点;制备的Ge薄膜应变大,迁移率高。

    一种基于锗纳米线场效应晶体管的生物传感器、方法及应用

    公开(公告)号:CN104730136A

    公开(公告)日:2015-06-24

    申请号:CN201510136798.7

    申请日:2015-03-26

    Abstract: 本发明涉及一种基于锗纳米线场效应晶体管的生物传感器、方法及应用,其特征在于以具有锗纳米线沟道的锗纳米线场效应晶体管作为换能器,采用表面修饰剂对锗纳米线沟道进行功能化修饰以生成不同用途的生物传感器。依不同表面修饰剂对锗纳米线沟道表面进行功能化修饰有以下不同的应用:①PH检测,②免疫检测和③核酸杂交检测。本发明提供的基于锗浓缩技术的锗纳米线场效应晶体管生物传感器采用可与CMOS工艺兼容的锗浓缩技术,制备出锗纳米线可控,制备的锗纳米线为核壳结构,为锗纳米线的生化检测应用提供了良好修饰的平台。

    一种厚度可控的绝缘体上半导体材料的制备方法

    公开(公告)号:CN104425342A

    公开(公告)日:2015-03-18

    申请号:CN201310382840.4

    申请日:2013-08-28

    CPC classification number: H01L21/76254

    Abstract: 本发明提供一种厚度可控的绝缘体上半导体材料的制备方法,包括步骤:1)于第一衬底表面外延一掺杂的单晶薄膜;2)依次外延一重掺杂单晶层及一顶层半导体材料;3)将剥离离子注入至单晶薄膜下方的第一衬底预设深度的位置;4)提供表面具有绝缘层的第二衬底,并键合绝缘层及顶层半导体材料;5)使重掺杂单晶层与第一衬底从该单晶薄膜处分离;6)采用预设溶液腐蚀以去除重掺杂单晶层,其中,所述预设溶液对重掺杂单晶层的腐蚀速率大于其对顶层半导体材料的腐蚀速率。本发明通过掺杂的超薄单晶薄膜实现剥离,将剥离面控制在非常薄的一个层面内;通过高选择比的腐蚀工艺,可以制作出高质量且厚度可控性高的绝缘体上半导体材料。

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