Các đầu dò quang học từ Germanium cho vi quang học Silicon bằng cách phát triển trực tiếp trên Silicon

Springer Science and Business Media LLC - Tập 607 - Trang 279-284 - 2000
Hsin-Chiao Luan1, Desmond R. Lim1, Lorenzo Colace2, Gianlorezo Masini2, Gaetano Assanto2, Kazumi Wada1, Lionel C. Kimerling1
1Department of Materials Science & Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge MA, USA
2Department of Electronic Engineering & National Institute for the Physics of Matter, Terza University of Rome, Roma, Italy

Tóm tắt

Chúng tôi đã phát triển các lớp Ge (Germanium) chất lượng cao trên Si (Silicon) bằng phương pháp lắng đọng hóa hơi hóa học / áp suất siêu cao hai bước, tiếp theo là quá trình xử lý nhiệt tuần hoàn sau lắng đọng. Quá trình xử lý nhiệt tuần hoàn đã cho thấy hiệu quả trong việc giảm mật độ đứt gãy cấu trúc. Quy trình này được cải thiện qua việc tối ưu hóa tốc độ đứt gãy. Chúng tôi đã chế tạo và thử nghiệm các đầu dò quang học dạng kim loại-bán dẫn-kim loại (metal-semiconductor-metal) bằng cách sử dụng các lớp Ge được phát triển trên Si. Các kết quả đo đạc cho thấy sự cải thiện hiệu suất của đầu dò quang học nhờ vào chất lượng vật liệu được cải thiện. Quy trình được mô tả trong bài báo này để chế tạo Ge chất lượng cao trên Si là khá đơn giản và có thể dễ dàng tích hợp với các quy trình Si CMOS.

Từ khóa

#Germanium #Silicon #photodetectors #epitaxy #microphotonics

Tài liệu tham khảo

A. M. Agarwal, L. Liao, J. S. Foresi, M. R. Black, X. Duan, and L. C. Kimerling, J. Appl. Phys. 80, 6120–6123 (1996). J. S. Foresi, M. R. Black, A. M. Agarwal, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 68, 2052–2054 (1996). L. M. Giovane, D. R. Lim, S. H. Ahn, T. D. Chen, J. S. Foresi, L. Liao, E. J. Oulette, A. M. Agarwal, X. Duan, J. Michel, A. Thilderkvist, and L. C. Kimerling, Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 486, 45–56 (1998). L. Colace, G. Masini, F. Galluzi, G. Assanto, G. Capellini, L. DiGaspare, and F. Evangelisti, Solid State Phenomena 54, 55–58 (1997). A. Sakai and T. Tatsumi, Appl. Phys Lett. 64, 52–54 (1994). A. Sakai, T. Tatsumi, and K. Aoyama, Appl. Phys. Lett. 71, 3510–3512 (1997). L. Colace, G. Masini, F. Galluzzi, G. Assanto, G. Capellini, L. DiGaspare, E. Palange, and F. Evangelisti, Appl. Phys. Lett. 72, 3175–3177 (1998). L. Colace, G. Masini, F. Galluzi, G. Assanto, G. Capellini, L. DiGaspare, E. Palange, and F. Evangelisti, J. Vac. Sci. Technol. B 17, 465–467 (1999). H.-C. Luan, D. R. Lim, K. K. Lee, K. M. Chen, J. G. Sandland, K. Wada, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 75, 2909 (1999). G. Masini, L. Colace, G. Assanto, H.-C. Luan, K. Wada, and L. C. Kimerling, Electronics Letters 35, 1467 (1999). L. Colace, G. Masini, G. Assanto, H.-C. Luan, K. Wada, and L. C. Kimerling, (submitted to Applied Physics Letters). M. Yamaguchi, A. Yamamoto, M. Tachikawa, Y. Itoh, and M. Sugo, Appl. Phys. Lett. 53, 2293–2295 (1988). A. E. Romanov, W. Pompe, G. E. Beltz, and J. S. Speck, Appl. Phys. Lett. 69, 3342–3344 (1996). R. Hull, J. C. Bean, D. Bahnck, J. L. J. Peticolas, K. T. Short, and F. C. Unterwald, J. Appl. Phys. 70, 2052 (1991). Properties of strained and relaxed Silicon Germanium; Vol.12, edited by E. Kasper (INSPEC, The Institution of Electrical Engineers, Lodon, 1995).