公开(公告)号：CN116207135A

公开(公告)日：2023-06-02

申请号：CN202111448618.0

申请日：2021-11-30

Applicant: 中国科学院微电子研究所

Inventor： 孔真真 ,  王桂磊 ,  张毅文 ,  亨利·H·阿达姆松 ,  杜勇 ,  苗渊浩

IPC: H01L29/165 ,  H01L29/66

Abstract: 本发明提供了一种半导体结构及其制备方法，该半导体结构包括基底，基底上方形成有锗虚拟衬底层，锗虚拟衬底层上方形成有锗硅逆渐变缓冲层，锗硅逆渐变缓冲层上方形成有第一锗硅限制层，第一锗硅限制层上形成有锗量子阱层，锗量子阱层上形成有第二锗硅限制层，在第二锗硅限制层上形成有硅帽层。通过依次形成锗虚拟衬底层和锗硅逆渐变缓冲层，然后在锗硅逆渐变缓冲层上依次形成第一锗硅限制层、锗量子阱层和第二锗硅限制层，通过调节锗硅逆渐变缓冲层的过度程度，可调控锗量子阱层的应变大小，形成可限制载流子的包含高迁移率二维空穴气的异质结结构，改善核自旋干扰现象，便于与大规模硅基CMOS相兼容，降低制备成本。

公开(公告)号：CN116207134A

公开(公告)日：2023-06-02

申请号：CN202111446531.X

申请日：2021-11-30

Applicant: 中国科学院微电子研究所

Inventor： 孔真真 ,  王桂磊 ,  亨利·H·阿达姆松 ,  苗渊浩 ,  杜勇 ,  苏佳乐 ,  张毅文 ,  任宇辉

IPC: H01L29/15 ,  H01L21/02 ,  H01L21/76 ,  H01L21/764 ,  H01L29/06

Abstract: 本发明提供了一种半导体结构及其制备方法，该半导体结构包括基底，基底上方形成锗虚拟衬底层，锗虚拟衬底层上方形成锗硅逆渐变缓冲层，锗硅逆渐缓冲层上方形成第一锗硅限制层，第一锗硅限制层上方形成锗量子阱层和硅量子阱层，锗量子阱层和硅量子阱层上方形成第二锗硅限制层，第二锗硅限制层上方形成硅帽层。通过两个锗硅限制层，同时将二维电子气和二维空穴气限制在由锗量子阱层和硅量子阱层组成的Si/Ge双层超晶格内，与主流CMOS工艺兼容。通过匹配应变锗量子阱层和硅量子阱层组成的Si/Ge双层超晶格中的空间间接激子，能够观察到质量不平衡电子空穴物理超流和玻色‑爱因斯坦凝聚，便于形成半导体量子点等结构进行物理超流和玻色‑爱因斯坦凝聚实验验证。

公开(公告)号：CN116207148A

公开(公告)日：2023-06-02

申请号：CN202111454488.1

申请日：2021-11-30

Applicant: 中国科学院微电子研究所

Inventor： 孔真真 ,  王桂磊 ,  亨利·H·阿达姆松 ,  杜勇 ,  苗渊浩 ,  苏佳乐

IPC: H01L29/778 ,  H01L29/10 ,  H01L21/335

Abstract: 本发明提供了一种半导体结构及其制备方法，该半导体结构包括基底，基底上方形成有组分渐变的硅锗虚拟衬底层，硅锗虚拟衬底层上方形成有第一硅锗限制层，第一硅锗限制层上形成有硅量子阱层，硅量子阱层上形成有第二硅锗限制层，第二硅锗限制层上形成有帽层。通过在形成组分渐变的硅锗虚拟衬底层的过程中，调节组分渐变的硅锗过度程度和生长温度，能够调控应变大小，实现通过硅锗虚拟衬底层的优化，有效减少穿透位错的向上延伸，形成可限制载流子的结构；再在硅锗虚拟衬底层上方依次形成第一硅锗限制层、硅量子阱层和第二硅锗限制层，使最终形成的半导体结构为包含高迁移率二维电子气的异质结结构，能够在硅量子阱层中制备出更多数量的量子位元。