350 руб
Журнал «Наноматериалы и наноструктуры - XXI век» №4 за 2016 г.
Статья в номере:
Формирование напряженных и сильно легированных наноразмерных слоев германия
Ключевые слова: германий кремний кварц сапфир тонкие пленки ионно-лучевое распыление импульсный лазерный отжиг кристаллизация деформация легирование электрофизические свойства
Авторы:
Р.И. Баталов - к.ф-м.н., ст. науч. сотрудник, Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского КазНЦ РАН E-mail: batalov@kfti.knc.ru Р.М. Баязитов - д.ф-м.н., вед. науч. сотрудник, Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского КазНЦ РАН, Казанский государственный энергетический университет E-mail: batalov@kfti.knc.ru И.А. Файзрахманов - д.ф-м.н., гл. науч. сотрудник, Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского КазНЦ РАН E-mail: batalov@kfti.knc.ru Г.Д. Ивлев - к.ф-м.н., ст. науч. сотрудник, Белорусский государственный университет (г. Минск, Республика Беларусь)
Аннотация:
Предложен метод создания слоев, заключающийся в ионно-лучевом распылении композитной мишени Sb/Ge, осаждении распыленного вещества в виде тонкой аморфной пленки Ge:Sb (~ 200 нм) на различные подложки (кремний, сапфир, кварц) и их импульсной лазерной обработке (ИЛО) с целью кристаллизации. Показано, что комбинация ионно-лучевого распыления и ИЛО приводит к введению в поликристаллические пленки Ge повышенных значений деформаций растяжения (до 1 %), получению однородно легированных примесью сурьмы слоев с высокой степенью электрической активации.
Страницы: 32-38
Список источников

 

  1. Kenyon A.J. Erbium in silicon. // Semicond. Sci. Technol. 2005. Vol. 20. P. R65-R84.
  2. Sun C.M., Tsang H.K., Wong S.P., Cheung W.Y., Ke N., Lourenco M.A., Homewood K.P. Electroluminescence from metal-oxide-silicon tunneling diode with ion-beam-synthesized b-FeSi2 precipitates embedded in the active region // Nucl. Instrum. Meth. B. 2009. V. 67. P. 1081-1084.
  3. Kveder V., Badylevich M., Steinman E., Izotov A., Seibt M., Schroter W. Room-temperature silicon light-emitting diodes based on dislocation luminescence // Appl. Phys. Lett. 2004. V. 84. P. 2106-2108.
  4. Лобанов Д.Н., Новиков А.В., Кудрявцев К.Е. и др. Влияние толщины кремниевого разделительного слоя на электролюминесценцию многослойных структур с самоформирующимися островками Ge(Si)/Si(001) // ФТП. 2012. Т. 46(11). С. 1448-1452.
  5. Liu J., Kimerling L.C., Michel J. Monolithic Ge-on-Si lasers for large-scale electronic-photonic integration // Semicond. Sci. Technol. 2012. V. 27. P. 094006(1-13).
  6. Saito S., Al-Attili A.Z., Oda K., Ishikawa Y. Towards monolithic integration of germanium light sources on silicon chips // Semicond. Sci. Technol. 2016. V. 31. P. 043002 (19 p.).
  7. Camacho-Aguilera R., Cai Y., Patel N., Bessette J.T., Romagnoli M., Kimerling L.C., Michel J. An electrically pumped germanium laser // Opt. Express. 2012. V. 20. P. 11316-11320.
  8. Koerner R., Oehme M., Gollhofer M., Schmid M., Kostecki K., Bechler S., Widmann D., Kasper E., Schulze J. Electrically pumped lasing from Ge Fabry-Perot resonators on Si // Opt. Express. 2015. V. 23, № 11. P. 14815-14822.
  9. Dutt B.R., Sukhdeo D.S., Nam D., Vulovic B.M., Yuan Z., Saraswat K.C. Roadmap to an efficient germanium-on-silicon laser: strain vs. n-type doping // IEEE Photon. J. 2012. V. 4(5). P. 2002-2009.
  10. Claeys C., Simoen E. Germanium-based technologies. From Materials to Devices // Amsterdam. Elsevier. 2007. 476 p.
  11. Новиков Г.А., Баталов Р.И., Баязитов Р.М. и др. Импульсная модификация пленок германия на подложках кремния, сапфира и кварца: структура и оптические свойства // ФТП. 2015. Т. 49(6). С. 746-752.
  12. Новиков Г.А., Баталов Р.И., Баязитов Р.М. и др. Оптическая диагностика лазерно-индуцированных фазовых превращений в тонких пленках германия на кремнии, сапфире и кварце // ЖТФ. 2015. Т. 85(3). С. 89-95.
  13. Глазов В.М., Земсков В.С. Физико-химические основы легирования полупроводников. М.: Наука. 1967. 372 с.
  14. Bruno E., Scapellato G.G., Bisognin G., Carria E., Romano L., Carnera A., Priolo F. High-level incorporation of antimony in germanium by laser annealing // J. Appl. Phys. 2010. V. 108. P. 124902(1-6).
  15. Bruno E., Scapellato G.G., La Magna A., Cuscuna M., Napolitani E., Boninelli S., Priolo F., Fottunato G., Privitera V. Anomalous transport of Sb in laser irradiated Ge // Appl. Phys. Lett. 2012. V. 101. P. 172110(1-5).
  16. Jingming C., Bin S., Jibao W., Linxi F., Heming Z., Huiyong H., Rongxi X., Jianjun S. Enhanced electroluminescence from a free-standing tensilely strained germanium nanomembrane light-emitting diode // J. Semicond. 2015. V. 36(10). P. 104004 (1-4).
  17. El Kurdi M., Kociniewski T., Ngo T.-P., Boulmer J., Débarre D., Boucaud P., Damlencourt J. F., Kermarrec O., Bensahel D. Enhanced photoluminescence of heavily n-doped germanium // Appl. Phys. Lett. 2009. V. 94. P. 191107 (1-3).