CN105624792A - 一种硅基GaAs单晶薄膜及其制备方法 - Google Patents

一种硅基GaAs单晶薄膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种硅基GaAs单晶薄膜及其制备方法，方法首先对硅衬底进行脱氧及退火，然后分为四个温度在硅衬底上依次形成GaAs低温成核层、GaAs中温缓冲层、GaAs中温缓冲层及高温GaAs外延层，最后降温得到硅基GaAs薄膜。本发明制得的硅基GaAs薄膜具有表面光亮、起伏小及缺陷少的优点。

Description

一种硅基GaAs单晶薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及硅基发光材料与光互连技术领域，具体涉及在制备硅基量子点发光材料和器件过程中，一种高质量硅基砷化镓(GaAs)单晶薄膜及其制备方法。
背景技术
随着时代的发展和科技的进步，电子元件间的电互连在物理性能方面的局限性已经越来越明显。即随着器件尺寸的减小，各个元件之间的数据交换(互连)速度已经跟不上元件本身的数据处理速度，并且这种数据交换也将耗费大量的能量。因此未来超大规模处理器内部数据交换急需一种功耗低、带宽高的互连技术。作为一种新的互连方式，光互连具有许多电互连不可比拟的优点，例如：时间和空间带宽积高、高度的并行性和无干扰性、损耗小等优点。在高性能CPU、高性能计算机、高速信息处理系统中，用光互连替代电互连，已成为人们的共识。
在各种光互连方案中，硅基光互连技术被认为是最有发展前途的一个方案。硅材料已经被广泛应用于CMOS集成电路，其结构制作工艺成熟，可进行大规模、低成本生产。另外，硅材料在光通信波段(波长在1310nm或1550nm附近)也具有非常优秀的光学性质：吸收损耗非常低、折射率很高。基于以上原因，硅基光集成器件有尺寸小、功耗低、同CMOS工艺兼容、可集成、成本低等优点，是实现片间和片上光互连的理想平台。并且，由于采用与集成电路兼容的工艺制作，可以方便地在电学芯片的内部引入硅基集成光路，实现光通信电路与控制电路和驱动电路的紧密集成，进一步降低成本。
而实现硅基光电集成和光互连目前的瓶颈问题则是硅基发光材料和器件的缺乏，尤其是发光波长在光通信波段的激光器。而硅材料有着自身的物理局限性，由于是间接带隙半导体材料，所以硅材料的发光效率很低。因此为了实现硅基发光，人们提出了利用其他发光材料与硅结合的方法，而III-V族激光器与硅技术的结合是最有发展前景的方法之一。
在实现III-V族激光器与硅技术相结合的各种技术方案中，人们最希望采用的是通过直接外延生长技术来制备Si基III-V族激光器。然而，首先要解决的问题是如何在硅衬底上外延出高质量的III-V族单晶薄膜，如Si基GaAs薄膜。由于GaAs与Si之间存在着4％的晶格失配以及250％的热膨胀系数差异，所以在Si衬底上外延生长GaAs薄膜时，就会产生失配应变，从而引起失配应力。随着生长厚度的增加，外延表面起伏变大、位错等缺陷增多，对材料和器件的光电性能造成不利的影响。
目前，为了直接外延生长出高质量Si基GaAs单晶薄膜，人们常采用的是两步生长法，即先在低温区生长一定厚度低温GaAs成核层，然后再进入高温区正常生长GaAs薄膜。通过此方法，可以得到表面如镜面般光亮且起伏小、缺陷少的GaAs薄膜。但是，此方法对低温成核层的生长条件要求极其严格，稍有偏差则外延生长出的表面就会变污；而且由低温升到高温的过程中很可能会破坏成核层导致薄膜质量变差。故此方法的可重复性较差，不能稳定地生长出高质量Si基GaAs薄膜。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的在于，提供一种高质量硅基GaAs单晶薄膜及其制备方法，可以更稳定地得到表面光亮且起伏小、缺陷少的硅基GaAs薄膜。
(二)技术方案
本发明提供一种硅基GaAs单晶薄膜的制备方法，包括：
S1，对一硅衬底进行脱氧处理及退火处理，以除去该硅衬底表面的氧化层并对表面存在原子台阶的地方进行再构，形成较多的双原子台阶；从原子尺度来看，硅衬底表面并不是完全平整的，有很多地方存在着台阶，类似我们生活中的楼梯，台阶高度有单个原子高度的，也有双原子高度的，高温退火的目的就是使硅衬底表面存在原子台阶的地方尽可能变成双原子或者其他偶数个原子高度的台阶，以消除一些后续生长中可能出现的缺陷；其中，硅衬底为带有偏角度的硅单晶片，衬底取向为(100)向<110>方向偏4～8°；
S2，降低硅衬底的温度至第一温度，然后，在硅衬底表面生长一层GaAs，以形成第一GaAs层，该第一GaAs层可作为GaAs低温成核层，用于形成小而密的GaAs岛并限制位错的移动；
S3，升高硅衬底的温度至第二温度，然后，在第一GaAs层上生长一层GaAs，以形成第二GaAs层，该第二GaAs层可作为GaAs低温缓冲层，用于保护初始成核层中的GaAs岛且促进小岛的融合；
S4，升高硅衬底的温度至第三温度，然后，在第二GaAs层上生长一层GaAs，以形成第三GaAs层，该第三GaAs层可作为GaAs中温缓冲层，用于进一步促进GaAs岛的融合至二维生长过程；
S5，升高硅衬底的温度至第四温度，然后，在第三GaAs层上生长一层GaAs，以形成第四GaAs层，该第四GaAs层可作为高温GaAs外延层，用于提高GaAs薄膜的成晶质量；
S6，降低硅衬底的温度至常温，得到硅基GaAs单晶薄膜。
进一步，在步骤S1中，脱氧处理的脱氧温度为800℃～850℃，退火处理的退火温度为850℃～1000℃，退火时间为30分钟。
进一步，步骤S2包括：降低硅衬底的温度至250℃～350℃后，在硅衬底上生长厚度为30～50nm的GaAs，以形成第一GaAs层，其中，GaAs的生长速度为0.1～0.3μm/h。
进一步，步骤S2中，生长厚度为30～50nm的GaAs包括：先以连续生长方式生长厚度为5～10nm的GaAs，再以增强迁移外延(MEE)方式生长厚度为25～40nm的GaAs，这样可以避免原子的过快积累。
进一步，步骤S3包括：升高硅衬底的温度至350℃～450℃后，在第一GaAs层上生长厚度为100～300nm的GaAs，以形成第二GaAs层，其中，GaAs的生长速度为0.1～0.3μm/h。
进一步，步骤S4包括：升高硅衬底的温度至450℃～550℃后，在第二GaAs层上生长厚度为50～200nm的GaAs，以形成第三GaAs层，其中，GaAs的生长速度为0.3～0.5μm/h。
进一步，步骤S5包括：升高所述硅衬底的温度至550℃～620℃后，在所述第三GaAs层上生长厚度为500～1000nm的GaAs，以形成第四GaAs层，其中，GaAs的生长速度为1μm/h。
进一步，步骤S5中，生长厚度为500～1000nm的GaAs包括：先以连续生长方式生长厚度为10～50nm的GaAs，再以增强迁移外延方式生长厚度为490～950nm的GaAs。
进一步，在分子束外延设备中利用As束流与Ga束流生长GaAs，其中：在步骤S2中，GaAs的生长过程中As束流与Ga束流的比值控制在10～16；在步骤S3中，GaAs的生长过程中As束流与Ga束流的比值控制在10～16；在步骤S4中，GaAs的生长过程中As束流与Ga束流的比值为14～20；在步骤S5中，GaAs的生长过程中As束流与Ga束流的比值为14～20。
本发明还提供一种硅基GaAs单晶薄膜，包括硅衬底及形成在该硅衬底上的GaAs薄膜，其中，GaAs薄膜的厚度大于1微米。
(三)有益效果
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供的这种制备高质量Si基GaAs单晶薄膜的方法，通过调控低温成核层的生长温度、速度以及As束流与Ga束流的比值(V/III比)，使成核层中GaAs岛的密度高，尺寸小，有利于后继生长过程中三维生长到二维生长的转变。其中以MEE方式生长第二段成核层既可以有效地抑制原子的内扩散，减少反相畴错，又促进了初始GaAs小岛的融合。
(2)通过在合适的温度和V/III比条件下生长低温缓冲层，可以有效地保护低温成核层的初始结构，同时由于温度的提高促进了Ga原子的迁移，进一步使初始GaAs小岛融合。
(3)由于温度的升高对初始GaAs小岛融合至平整表面起着至关重要的作用，那么生长高中温缓冲层完全实现了表面三维岛状向二维平整表面的转变，同时避免了由第二温区直接进入第四温区因生长温度的提高可能带来的表面结构破坏，进一步提高了外延生长高质量Si基GaAs单晶薄膜工艺的稳定性。
(4)通过多次实验发现，本发明提供的制备高质量Si基GaAs单晶薄膜的方法，所制备出的样品表面在强光下观察依然呈镜面状，成晶质量好于两步生长法外延出的样品，而且实验重复性好。
附图说明
图1是本发明实施例提供的硅基GaAs单晶薄膜制备方法的流程图；
图2A是现有技术中两步生长法制备的硅基GaAs薄膜表面的原子力显微镜图像；
图2B是本发明制备的硅基GaAs薄膜表面的原子力显微镜图像；
图3是现有技术和本发明制备的硅基GaAs薄膜的X射线双晶衍射谱图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
图1是本发明实施例提供的硅基GaAs单晶薄膜制备方法的流程图，如图1所示，方法包括：
S1，对一硅衬底进行脱氧处理及退火处理，以在该硅衬底表面除去氧化层并形成较多的双原子台阶，其中，Si脱氧的温度为820℃，退火温度为900℃，退火时间为30分钟。
S2，降低所述硅衬底的温度至第一温度，然后，在所述硅衬底表面生长一层GaAs，以形成第一GaAs层，即低温成核层。具体地，将衬底温度降至300℃，然后首先以连续生长方式外延5nm的GaAs，再以MEE(增强迁移外延)方式生长25nm的GaAs层，生长速度均在0.1μm/h，以避免原子的过快积累。生长过程中V/III比控制在12。
S3，升高所述硅衬底的温度至第二温度，然后，在所述第一GaAs层上生长一层GaAs，以形成第二GaAs层，即低温缓冲层。具体地，将衬底温度升高至400℃，在V/III比为12的条件下，以0.1μm/h的速度生长厚度200nm的GaAs低温缓冲层。
S4，升高所述硅衬底的温度至第三温度，然后，在所述第二GaAs层上生长一层GaAs，以形成第三GaAs层，即GaAs中温缓冲层。具体地，将衬底温度进一步升高至500℃，同时升高V/III比到16。然后以0.3μm/h的速率生长100nm的GaAs中温缓冲层。
S5，升高所述硅衬底的温度至第四温度，然后，在所述第三GaAs层上生长一层GaAs，以形成第四GaAs层，即高温GaAs外延层。具体地，将衬底温度升高至580℃，在V/III比为20的条件下以1μm/h的速度分两步生长厚度为1000nm的GaAs层。其中第一步是以增强迁移外延方式生长10nm的GaAs层，第二步是以连续生长方式外延990nm的GaAs层。
S6：降硅衬底的温度至常温，得到硅基GaAs单晶薄膜。
按照上述实施例中提供的工艺条件和生长步骤，制备了表面光亮且起伏小、缺陷少的Si基GaAs单晶薄膜；用原子力显微镜分别对现有技术中两步生长法制备的样品和本发明四温区生长法制备的样品进行了表面形貌测试；利用X射线双晶衍射仪对两种生长方法制备的样品进行XRD测试。
图2A是现有技术中两步生长法制备的硅基GaAs薄膜表面的原子力显微镜图像，图2B是本发明制备的硅基GaAs薄膜表面的原子力显微镜图像，如图2A和图2B所示，两样品的扫描范围均是5μm×5μm。通过图2A和图2B的对比，明显地可以看出图2B中表面坑(即缺陷)数量远少于图2A中数量，并且，图2A中的表面更为平整。结果表明：本发明采用的四温区生长法可以有效地保护成核层并促进初始GaAs岛融合成平整表面，从而制备出表面起伏小、缺陷少的Si基GaAs单晶薄膜。
图3是现有技术和本发明制备的硅基GaAs薄膜的X射线双晶衍射谱图，如图3所示，图中实线1和虚线2分别表示的是四温区生长法外延出的GaAs薄膜和两步生长法外延出的GaAs薄膜和的衍射谱图。从图中可以明显的看到，实线1峰的强度要高于虚线2，而且实线1的半高宽要小于虚线2。故从成晶质量的角度来分析，四温区生长法外延出的Si基GaAs薄膜的晶体质量更好。另外，经过多次的实验，采用四温区生长法可以稳定地制备表面光亮的Si基GaAs薄膜，而两步生长法制备的样品表面经常会有乳白色薄层。
综上所述，在制备Si基GaAs单晶薄膜的过程中，四温区生长法相比于传统的两步生长法可以更稳定地制备出表面光亮且起伏小、缺陷少的高质量Si基GaAs薄膜。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种硅基GaAs单晶薄膜的制备方法，其特征在于，包括：
S1，对一硅衬底进行脱氧处理及退火处理；
S2，降低所述硅衬底的温度至第一温度，然后，在所述硅衬底表面生长一层GaAs，以形成第一GaAs层；
S3，升高所述硅衬底的温度至第二温度，然后，在所述第一GaAs层上生长一层GaAs，以形成第二GaAs层；
S4，升高所述硅衬底的温度至第三温度，然后，在所述第二GaAs层上生长一层GaAs，以形成第三GaAs层；
S5，升高所述硅衬底的温度至第四温度，然后，在所述第三GaAs层上生长一层GaAs，以形成第四GaAs层；
S6，降低所述硅衬底的温度至常温，得到硅基GaAs单晶薄膜。
2.根据权利要求1所述的硅基GaAs单晶薄膜的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，脱氧处理的脱氧温度为800℃～850℃，退火处理的退火温度为850℃～1000℃，退火处理的退火时间为30分钟。
3.根据权利要求1所述的硅基GaAs单晶薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括：降低所述硅衬底的温度至250℃～350℃后，在所述硅衬底上生长厚度为30～50nm的GaAs，以形成第一GaAs层，其中，GaAs的生长速度为0.1～0.3μm/h。
4.根据权利要求2所述的硅基GaAs单晶薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，生长厚度为30～50nm的GaAs包括：
先以连续生长方式生长厚度为5～10nm的GaAs，再以增强迁移外延方式生长厚度为25～40nm的GaAs。
5.根据权利要求1所述的硅基GaAs单晶薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S3包括：升高所述硅衬底的温度至350℃～450℃后，在所述第一GaAs层上生长厚度为100～300nm的GaAs，以形成第二GaAs层，其中，GaAs的生长速度为0.1～0.3μm/h。
6.根据权利要求1所述的硅基GaAs单晶薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S4包括：升高所述硅衬底的温度至450℃～550℃后，在所述第二GaAs层上生长厚度为50～200nm的GaAs，以形成第三GaAs层，其中，GaAs的生长速度为0.3～0.5μm/h。
7.根据权利要求1所述的硅基GaAs单晶薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S5包括：升高所述硅衬底的温度至550℃～620℃后，在所述第三GaAs层上生长厚度为500～1000nm的GaAs，以形成第四GaAs层，其中，GaAs的生长速度为1μm/h。
8.根据权利要求7所述的硅基GaAs单晶薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中，生长厚度为500～1000nm的GaAs包括：
先以连续生长方式生长厚度为10～50nm的GaAs，再以增强迁移外延方式生长厚度为490～950nm的GaAs。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的硅基GaAs单晶薄膜的制备方法，其特征在于，在分子束外延设备中利用As束流与Ga束流生长GaAs，其中：
在所述步骤S2中，GaAs的生长过程中As束流与Ga束流的比值为10～16；
在所述步骤S3中，GaAs的生长过程中As束流与Ga束流的比值为10～16；
在所述步骤S4中，GaAs的生长过程中As束流与Ga束流的比值为14～20；
在所述步骤S5中，GaAs的生长过程中As束流与Ga束流的比值为14～20。
10.一种硅基GaAs单晶薄膜，其特征在于，包括硅衬底及形成在该硅衬底上的GaAs薄膜，其中，GaAs薄膜的大于1微米。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106435721A (zh) * 2016-09-22 2017-02-22 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 一种GaAs/Si外延材料制备方法
CN109767972A (zh) * 2018-12-13 2019-05-17 华南理工大学 在Si衬底上生长GaAs纳米线的方法
CN110246754A (zh) * 2019-06-20 2019-09-17 江苏能华微电子科技发展有限公司 一种hemt外延结构的制备方法及外延结构
CN110416228A (zh) * 2019-07-31 2019-11-05 云谷（固安）科技有限公司 显示面板及显示装置
CN114758948A (zh) * 2022-06-14 2022-07-15 江苏能华微电子科技发展有限公司 用于半绝缘GaN外延层生长的SiC衬底表面处理方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5397738A (en) * 1992-04-15 1995-03-14 Fujitsu Ltd. Process for formation of heteroepitaxy
US5578521A (en) * 1986-11-20 1996-11-26 Nippondenso Co., Ltd. Semiconductor device with vaporphase grown epitaxial
JP2000012467A (ja) * 1998-06-24 2000-01-14 Oki Electric Ind Co Ltd ＧａＡｓ層の形成方法
CN102618922A (zh) * 2012-04-06 2012-08-01 中国科学院合肥物质科学研究院 一种在Si基片上外延生长GaAs薄膜的方法
CN103311106A (zh) * 2013-05-14 2013-09-18 中国科学院半导体研究所 高质量低表面粗糙度的硅基砷化镓材料的制备方法
CN103811305A (zh) * 2014-03-05 2014-05-21 中国科学院半导体研究所 一种硅基半绝缘砷化镓衬底的制备方法
CN104835718A (zh) * 2015-03-23 2015-08-12 华南理工大学 生长在Si衬底上的GaAs薄膜及其制备方法
CN105023962A (zh) * 2015-07-30 2015-11-04 华南理工大学 一种生长在Si衬底上的GaAs薄膜及其制备方法
CN105140104A (zh) * 2015-07-31 2015-12-09 华南理工大学 生长在Si衬底上的GaAs薄膜及制备方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5578521A (en) * 1986-11-20 1996-11-26 Nippondenso Co., Ltd. Semiconductor device with vaporphase grown epitaxial
US5397738A (en) * 1992-04-15 1995-03-14 Fujitsu Ltd. Process for formation of heteroepitaxy
JP2000012467A (ja) * 1998-06-24 2000-01-14 Oki Electric Ind Co Ltd ＧａＡｓ層の形成方法
CN102618922A (zh) * 2012-04-06 2012-08-01 中国科学院合肥物质科学研究院 一种在Si基片上外延生长GaAs薄膜的方法
CN103311106A (zh) * 2013-05-14 2013-09-18 中国科学院半导体研究所 高质量低表面粗糙度的硅基砷化镓材料的制备方法
CN103811305A (zh) * 2014-03-05 2014-05-21 中国科学院半导体研究所 一种硅基半绝缘砷化镓衬底的制备方法
CN104835718A (zh) * 2015-03-23 2015-08-12 华南理工大学 生长在Si衬底上的GaAs薄膜及其制备方法
CN105023962A (zh) * 2015-07-30 2015-11-04 华南理工大学 一种生长在Si衬底上的GaAs薄膜及其制备方法
CN105140104A (zh) * 2015-07-31 2015-12-09 华南理工大学 生长在Si衬底上的GaAs薄膜及制备方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KATSUHIRO YOKOTA，ET AL.: "Heteroepitaxial growth of GaAs films on Si substrates using ion beams,neutral molecular beams, and their mixtures", 《THIN SOLID FILMS》 *
LIU GUANG-ZHENG，ET AL.: "Four-step Method for Growing High-quality GaAs Films on Si Substrate by Molecular Beam Epitaxy", 《JOURNAL OF INORGANIC MATERIALS》 *
TAKASHI YOSHIOKA，ET AL.: "Terahertz Emission from GaAs Films on Si(100) and Si(111) Substrates Grown by Molecular Beam Epitaxy", 《J INFRARED MILLI TERAHZ WAVES》 *
熊德平等: "GaAs/Si(100)异质外延4偏角衬底对外延层结晶质量的提高", 《功能材料与器件学报》 *
邓灿: "硅基砷化镓激光器材料生长和器件制备工艺研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106435721A (zh) * 2016-09-22 2017-02-22 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 一种GaAs/Si外延材料制备方法
CN109767972A (zh) * 2018-12-13 2019-05-17 华南理工大学 在Si衬底上生长GaAs纳米线的方法
CN110246754A (zh) * 2019-06-20 2019-09-17 江苏能华微电子科技发展有限公司 一种hemt外延结构的制备方法及外延结构
CN110246754B (zh) * 2019-06-20 2022-05-27 江苏能华微电子科技发展有限公司 一种hemt外延结构的制备方法及外延结构
CN110416228A (zh) * 2019-07-31 2019-11-05 云谷（固安）科技有限公司 显示面板及显示装置
CN114758948A (zh) * 2022-06-14 2022-07-15 江苏能华微电子科技发展有限公司 用于半绝缘GaN外延层生长的SiC衬底表面处理方法

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