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公开(公告)号：CN103065933A
公开(公告)日：2013-04-24
申请号：CN201110325364.3
申请日：2011-10-24
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种直接带隙Ge薄膜的制备方法及层叠结构，所述制备方法是首先在GaAs衬底上分别外延出InxGa1-xAs层和Ge层，其中，0.223﹤x≤1，并使InxGa1-xAs层的厚度不超过其生长在GaAs衬底上的临界厚度，使Ge层的厚度不超过其生长在InxGa1-xAs层上的临界厚度，以制备出Ge薄膜的样品；接着，对样品进行氦离子或氢离子注入，并使离子的峰值分布在所述InxGa1-xAs层与GaAs衬底相结合的界面下10nm～1000nm，然后对样品进行快速热退火以得到弛豫的InxGa1-xAs层和张应变Ge薄膜；依据InxGa1-xAs层的弛豫度得出InyGa1-yAs中In组分y，并在Ge层上外延出InyGa1-yAs层以减少样品中的缺陷密度，最后在InyGa1-yAs层上再外延顶层Ge薄膜，并使顶层Ge薄膜的厚度不超过其生长在所述InyGa1-yAs层上的临界厚度，以制备出直接带隙Ge薄膜。
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公开(公告)号：CN103065931A
公开(公告)日：2013-04-24
申请号：CN201110324587.8
申请日：2011-10-24
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/02
Abstract: 本发明提供一种制备半导体弛豫、应变材料并使其层转移的方法，首先在Si衬底上依次外延生长中间薄层、Si外延层、及顶Si1-xGex层，其中Ge组分x为0﹤x≤0.5，并使Si1-xGex层的厚度不超过其生长在Si外延层上的临界厚度；然后对样品进行氦离子注入及氢离子，并使离子的峰值分布在中间薄层，经退火后使顶Si1-xGex层弛豫；最后将样品与支撑衬底键合，并依次进行预键合、剥离、以及加强键合作业，最后经选择性腐蚀去除残余的中间薄层及Si外延层，实现材料的层转移，本发明由于两次注入的离子都分布在薄层处，形成氢氦共注，有效降低剥离所需注入剂量，进而达到了提高生产效率和降低生产成本的目的。
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公开(公告)号：CN102703988A
公开(公告)日：2012-10-03
申请号：CN201210174733.8
申请日：2012-05-31
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种基于离子注入技术打开石墨烯带隙的方法，包括如下步骤：1）将石墨烯放置在Si片上，然后放入离子注入机中，用离子束轰击所述Si片上的石墨烯，使其产生缺陷；2）将步骤1）中经过离子束轰击后的有缺陷的石墨烯于合适的气氛中进行退火处理。该方法首先用离子注入技术轰击石墨烯表面，使其表面产生缺陷（空位），然后选择在合适的气体气氛中退火，完成N型或者P型掺杂，从而打开带隙。实现了石墨烯的掺杂并改善了其开关特性。
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公开(公告)号：CN104752309B
公开(公告)日：2018-07-31
申请号：CN201310732418.7
申请日：2013-12-26
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/762
Abstract: 本发明提供种剥离位置精确可控的绝缘体上材料的制备方法,包括以下步骤:S1:提供Si衬底,在其表面外延生长掺杂单晶层;所述掺杂单晶层厚度大于15 nm;S2:在所述掺杂单晶层表面外延生长单晶薄膜;S3:在所述单晶薄膜表面形成SiO层;S4:进行离子注入,使离子峰值分布在所述SiO层以下预设范围内;S5:提供表面具有绝缘层的基板与所述单晶薄膜表面的SiO层键合形成键合片,并进行退火以使所述键合片在预设位置剥离,得到绝缘体上材料。本发明利用较厚掺杂单晶层对注入离子的吸附作用,并控制注入深度,使剥离界面为所述掺杂单晶层的上表面、下表面或其中离子分布峰值处,从而达到精确控制剥离位置的目的。
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公开(公告)号：CN104934294B
公开(公告)日：2018-01-30
申请号：CN201410100517.8
申请日：2014-03-18
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/02 , H01L21/762 , H01L29/06
Abstract: 本发明提供一种绝缘体上应变薄膜结构，包括半导体衬底、形成于所述半导体衬底上的埋氧层及形成于所述埋氧层上的顶层应变半导体层；所述顶层应变半导体层中形成有预设图形微结构；所述微结构包括一主体及分布于所述主体边缘的至少两条桥线；所述微结构下方的埋氧层被挖空，所述微结构处于悬空状态；所述桥线处于拉伸状态。本发明通过图形化在绝缘体上应变半导体层中形成预设图形微结构，并通过腐蚀去除微结构下方的埋氧层，使得微结构悬空，得到了悬浮条件下顶层应变半导体层的应力分布，从而改变顶层半导体层中微结构本身的固有应力，实现应力的调控。通过切断微结构的部分桥线，可以进一步增加应力，制备得到高质量、大应力的纳米应变薄膜。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104517883B
公开(公告)日：2017-08-15
申请号：CN201310447631.3
申请日：2013-09-26
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/762 , H01L21/265
Abstract: 本发明提供一种利用离子注入技术制备绝缘体上半导体材料的方法，包括步骤：1）于第一衬底表面形成掺杂的单晶薄膜；2）于单晶薄膜表面形成缓冲层及顶层半导体材料；3）将杂质离子注入至单晶薄膜；4）将剥离离子注入至单晶薄膜下方第一衬底中的预设深度的位置；5）键合所述顶层半导体材料与具有绝缘层的第二衬底；6）进行退火处理，使所述第一衬底与所述缓冲层从该单晶薄膜处分离，去除所述缓冲层。本发明结合了离子共注与掺杂单晶薄膜剥离的双重作用，有效的降低了剥离剂量。注入杂质离子使单晶薄膜产生应力增加其吸附能力，H离子注入退火后实现剥离，剥离发生在超薄的单晶薄膜处，裂纹很小，可获得高质量的绝缘体上半导体材料。
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公开(公告)号：CN103985788B
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201410217764.6
申请日：2014-05-21
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L31/18 , H01L31/108 , H01L31/0352 , H01L31/0216
CPC classification number: Y02P70/521
Abstract: 本发明提供一种张应变锗光电探测器及其制作方法，该方法至少包括以下步骤：S1：提供一衬底并在其上依次形成牺牲层及锗层；S2：在所述锗层上形成一金属层，所述金属层对所述锗层提供应力；S3：将所述金属层图形化，形成一对金属主基座及一对金属次基座；S4：将所述锗层图形化以在所述金属主基座及金属次基座下分别形成锗主基座及锗次基座，并在每一对锗次基座之间形成至少一条锗桥线；S5：腐蚀掉所述锗桥线下方及所述锗次基座下方的牺牲层，以使所述锗桥线及所述锗次基座悬空，该悬空的锗次基座在所述金属层的应力作用下卷曲使所述锗桥线拉伸，得到张应变锗MSM光电探测器。本发明可提高MSM光电探测器的光电探测性能。
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公开(公告)号：CN103632930B
公开(公告)日：2016-06-15
申请号：CN201210310702.0
申请日：2012-08-28
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/20 , H01L21/324
Abstract: 本发明提供一种利用超薄层吸附制备绝缘体上超薄改性材料的方法，该方法首先在第一衬底上依次外延生长第一单晶薄膜、第一缓冲层、第二单晶薄膜、第二缓冲层以及顶层薄膜，再通过两次离子注入以及键合工艺，最终得到绝缘体上超薄改性材料。所制备的超薄改性材料的厚度范围为5~50 nm。本发明通过在不同层的两次离子注入将材料改性和剥离两个过程分开进行，且剥离发生在超薄层，裂纹较小，剥离过程中对顶层薄膜的质量影响较小，可以制备出高质量的绝缘体上超薄改性材料。
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公开(公告)号：CN103219275B
公开(公告)日：2016-03-23
申请号：CN201210017889.5
申请日：2012-01-19
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/762 , H01L21/36 , H01L21/265 , H01L21/324
Abstract: 本发明提供一种具有高弛豫和低缺陷密度的SGOI或sSOI的制备方法。根据本发明的方法，先在衬底的单晶表面进行离子注入后，再形成包含由Si1-xGex/Ge或Si/Si1-xGex形成的超晶格结构的多层材料层；随后，在已形成多层材料层的结构表面低温生长Si1-yGey和/或Si后，进行退火处理，以使表层的Si1-yGey层发生弛豫现象；最后再采用智能剥离技术将已发生弛豫现象的结构中的至少部分层转移到含氧衬底的含氧层表面，以形成SGOI或sSOI结构；由此可有效避免现有超厚缓冲层在材料和时间方面的浪费及现有先长后注对外延层的影响。
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公开(公告)号：CN103165420B
公开(公告)日：2015-11-18
申请号：CN201110418827.0
申请日：2011-12-14
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L21/205
Abstract: 本发明提供一种SiGe中嵌入超晶格制备应变Si的方法，该方法首先在Si衬底上外延一Ge组分为x的Si1-xGex层，并使所述Si1-xGex层弛豫以形成弛豫Si1-xGex层；其次在所述弛豫Si1-xGex层上外延包括Si层和Si1-yGey层的双层薄膜；而后多次重复外延所述双层薄膜，在所述弛豫Si1-xGex层上制备出超晶格；接着在所述超晶格上外延一Ge组分为z的Si1-zGez层并使所述Si1-zGez层弛豫以形成弛豫Si1-zGez层，由所述弛豫Si1-xGex层、超晶格和弛豫Si1-zGez层构成虚衬底；最后在所述弛豫Si1-zGez层上外延一Si层，以完成应变Si的制备。本发明通过降低制备应变Si所需的虚衬底厚度，大大节省了外延所需要的时间，不仅降低了外延所需要的成本，而且减少了由于长时间不间断进行外延而对外延设备造成的损伤。
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