会议专题

硅同质外延中表面形貌与生长模式的转变

硅同质外延在纯硅器件制备以及硅基异质结构材料生长中都有重要应用。发现生长温度对Si外延膜的表面形貌影响很大,因此深入理解其生长机理和表面形成的过程有重要意义。利用超高真空化学气相淀积方法,采用高纯Si2H6为气源,在Si(100)衬底上同质外延生长Si薄膜,生长温度分别为650℃、700℃、730℃、750℃、800℃。通过原子力显微镜观测这些外延薄膜的表面形貌,发现生长温度为650℃时,外延生长模式为二维岛生长模式。随着生长温度升高,700℃、730℃下外延的表面形貌逐渐平整,并观测到表面周期性的起伏。750℃生长温度下的外延薄膜表面平整,均方根粗糙度为0.70nm。而在800℃下外延膜表面再次争现出周期性起伏,表面粗糙。采用Terrace-Step-Kink模型,从动力学的角度解释了这种硅同质外延生长模式转变的原因,并简单分析了起伏形貌的形成过程。

同质外延 Terrace-Step-Kink模型 增原子 生长机理

胡炜玄 成步文 苏少坚 王启明

中国科学院半导体研究所 集成光电子学国家重点实验室 北京 100083

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第十二届全国固体薄膜会议

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2010-11-29(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)