锗悬臂梁式二维光子晶体微腔及制备方法

    公开(公告)号:CN102590935B

    公开(公告)日:2013-04-24

    申请号:CN201110003997.2

    申请日:2011-01-10

    Abstract: 本发明提供一种锗悬臂梁式二维光子晶体微腔,包括:具有埋氧层、且表层为悬臂梁式锗材料层的半导体基底,其中,在锗材料层包含光子晶体微腔,所述光子晶体微腔由周期性排列的孔体所构成、但部分区域缺失孔体。此外,本发明还提供了该锗悬臂梁式二维光子晶体微腔的制备方法,即先在具有埋氧层、且表层为锗材料层的半导体基底的锗材料层中掺杂以形成n型重掺杂层,然后对锗材料层进行微机械加工形成光子晶体微腔,随后在部分区域进行光刻和刻蚀暴露出部分埋氧层,然后再进行湿法腐蚀,用以去除光子晶体微腔下的埋氧层,同时实现锗悬臂梁的释放。本发明的优点在于:能够通过外力调节悬臂梁上的应变从而实现锗向直接带隙的转变,并利用光子晶体微腔提高发光效率。

    一种制备悬空应变材料的方法

    公开(公告)号:CN101958238B

    公开(公告)日:2012-12-26

    申请号:CN201010223192.4

    申请日:2010-07-09

    Abstract: 本发明涉及一种制备悬空应变材料的方法,其特征在于制备的步骤是:a)提供一层具有各向异性腐蚀特性的半导体衬底材料;b)在步骤a所述的半导体材料上外延生长一层晶格常数比衬底材料大的晶体材料,外延的晶体材料层的厚度控制在临界厚度之内;c)接着在衬底材料底部上涂光刻胶,曝光刻蚀出所需的图形;d)对衬底材料进行湿法刻蚀,放入到KOH或TMAH溶液中,刻蚀到外延的晶体材料处自动停止;e)将步骤d所得材料进行退火工艺,使外延晶体材料中应力完全释放;退火温度为300-1000℃;f)退火后在图形上外延淀积晶体层,使晶体层受压应力或张应力;g)腐蚀移除晶体材料,从而制得悬空的应变材料,制备出的悬空材料中不存在应力释放,也即制备出的悬空材料无应力释放。

    锗悬浮膜式二维光子晶体微腔及制备方法

    公开(公告)号:CN102590936A

    公开(公告)日:2012-07-18

    申请号:CN201110004002.4

    申请日:2011-01-10

    Abstract: 本发明提供一种锗悬浮膜式二维光子晶体微腔,包括:具有埋氧层、且表层为锗悬浮膜层的半导体基底,其中,所述锗悬浮膜层包含光子晶体微腔,所述光子晶体微腔由周期性排列的孔体构成、但部分区域缺失孔体。此外,本发明还提供了该锗悬浮膜式二维光子晶体微腔的制备方法,即先在半导体基底的锗薄膜层中掺杂以形成n型重掺杂层,随后,对重掺杂层进行微机械加工以便在部分区域形成光子晶体微腔,最后,对整片器件进行湿法腐蚀,其中,可通过控制腐蚀时间以控制侧向腐蚀的程度,从而去除光子晶体微腔下的埋氧层实现悬浮膜。本发明的优点在于:能够通过调节悬浮的锗薄膜的应变从而实现锗向直接带隙的转变,并通过光子晶体微腔的增强作用实现发光效率的提高。

    在绝缘层中嵌入纳米晶的半导体材料制备方法

    公开(公告)号:CN101908472A

    公开(公告)日:2010-12-08

    申请号:CN201010211441.8

    申请日:2010-06-25

    Abstract: 本发明提供了一种在绝缘层中嵌入纳米晶的半导体材料制备方法,包括如下步骤:提供器件衬底和支撑衬底,所述器件衬底中具有腐蚀自停止层;选择在器件衬底和支撑衬底的一个或者两个的表面形成绝缘层;在绝缘层中注入纳米晶改性离子;通过绝缘层将器件衬底和支撑衬底键合在一起;实施键合后的退火加固;利用腐蚀自停止层将器件衬底减薄至目标厚度以在绝缘层表面形成器件层。本发明的优点在于,通过对工艺顺序的巧妙调整,在不影响其他工艺的前提下,将形成纳米晶所采用的离子注入的步骤调整在键合之前实施的,从而不会影响到器件层的晶格完整性,提高了所制备的SOI材料的晶体质量。

    一种绝缘体上锗硅和应变硅材料的制备方法

    公开(公告)号:CN101901780A

    公开(公告)日:2010-12-01

    申请号:CN201010211457.9

    申请日:2010-06-25

    Abstract: 一种绝缘体上锗硅材料的制备方法,包括如下步骤:提供含有空洞层的衬底;在衬底表面外延生长锗硅层;将改性离子注入在空洞层的位置;退火形成绝缘埋层;在锗硅层表面生长应变硅层。本发明进一步提供了一种绝缘体上应变硅材料的制备方法,包括如下步骤:提供含有空洞层的衬底;在衬底表面外延生长锗硅层;将改性离子注入在空洞层的位置;退火形成绝缘埋层;在锗硅层表面生长应变硅层。本发明的优点在于,采用了含有空洞层的初始衬底作为外延锗硅的支撑衬底,在随后的注氧制备SiGeOI和应变硅材料的过程中,该空洞层能够有效地促进注入的改性离子的聚集形成绝缘层,从而得到高质量的SiGeOI和应变硅材料并降低生产成本。

    一种通过氧离子注入退火制备绝缘体上应变硅材料的方法

    公开(公告)号:CN101740463A

    公开(公告)日:2010-06-16

    申请号:CN200910200127.7

    申请日:2009-12-08

    Abstract: 本发明涉及一种通过氧离子注入退火制备绝缘体上应变硅材料的方法。该方法首先在硅衬底上外延SiGe合金层;然后在SiGe合金层上外延一Si层;以1017cm-2量级的剂量进行第一次氧离子注入,然后以1015cm-2量级的剂量进行第二次氧离子注入,使得注入的氧离子集中在硅衬底的上部,于硅衬底与SiGe合金层的交界处形成氧离子聚集区;将完成了氧离子注入的材料在含氧的气氛下高温退火,氧离子聚集区形成SiO2,最上层的Si层也氧化为SiO2;通过腐蚀去除材料表面的SiO2,直到露出SiGe层;在SiGe表面外延Si层,由于外延的Si层会有应变,最终形成sSi/SiGe/SiO2/Si结构的绝缘体上应变硅材料。

    一种通过氧离子注入退火制备绝缘体上锗材料的方法

    公开(公告)号:CN101710576A

    公开(公告)日:2010-05-19

    申请号:CN200910200126.2

    申请日:2009-12-08

    Abstract: 本发明涉及一种通过氧离子注入退火制备绝缘体上锗材料的方法。该方法首先在硅衬底上外延SiGe合金层;然后在SiGe合金层上外延Si薄层;通过两次不同剂量的氧离子注入,使注入的氧离子集中在硅衬底的上部,于硅衬底与SiGe合金层交界处形成氧离子聚集区;先后在不同含氧气氛中进行第一、第二次退火,使氧离子聚集区氧化形成SiO2,顶层Si薄层也氧化为SiO2,再在纯氧气气氛中退火,进一步提高SiGe层中锗的含量,然后在纯氮气气氛中退火,使SiGe层中Ge的分布更均匀,最后用纯氧气和纯氮气交替进行退火,最终SiGe合金中的Si完全被氧化为SiO2,将顶层的SiO2腐蚀掉,就形成了绝缘体上锗材料。

    采用腐蚀工艺形成带有绝缘埋层的衬底的方法

    公开(公告)号:CN101707188A

    公开(公告)日:2010-05-12

    申请号:CN200910199624.X

    申请日:2009-11-27

    Abstract: 一种采用腐蚀工艺形成带有绝缘埋层的衬底的方法,包括如下步骤:提供一支撑衬底以及一键合衬底,所述支撑衬底表面具有绝缘层,所述键合衬底表面具有自停止层,所述自停止层表面具有薄膜半导体层;以薄膜半导体层和绝缘层的暴露表面为键合面将支撑衬底与键合衬底键合;采用旋转腐蚀工艺和选择腐蚀键合衬底的第一腐蚀液,将键合衬底腐蚀除去;采用旋转腐蚀工艺和选择腐蚀自停止层的第二腐蚀液,将自停止层腐蚀除去。本发明的优点在于,采用旋转腐蚀工艺腐蚀支撑衬底和自停止层,可以避免腐蚀液浸入到自停止层和薄膜半导体层而对薄膜半导体层和绝缘层进行腐蚀,因此能够保证最终产品结构的完整性。

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