Bài viết tập trung nghiên cứu, chế tạo màng Ge chất lượng cao trên đế Si (100) với mật độ sai hỏng dạng dây thấp, đạt được nhờ quá trình tăng trưởng hai bước và xử lý nhiệt nhanh ở 900oC trong thời gian 3 phút. Phương pháp chế tạo mẫu là phương pháp epitaxy chùm phân tử. Mật độ khuyết tật đạt được chỉ dưới 104 cm-2 , kết quả này góp phần hiện thực hoá việc chế tạo các thiết bị Ge trên nền Si ứng dụng trong công nghệ CMOS. | Lương Thị Kim Phượng Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 181(05): 35 - 40 KHỐNG CHẾ SỰ HÌNH THÀNH TĂNG TRƯỞNG DẠNG ĐẢO CỦA GERMANI TRÊN ĐẾ SICLIC BẰNG PHƯƠNG PHÁP EPITAXY CHÙM PHÂN TỬ Lương Thị Kim Phượng* Trường Đại học Hồng Đức TÓM TẮT Những năm gần đây, các thiết bị tích hợp trên cơ sở silic ứng dụng cho quang điện tử tích hợp đã thu hút được sự quan tâm nghiên cứu. Màng epitaxy Ge trên đế silic đang trở thành một loại vật liệu quan trọng vì Ge có đặc tính giả vật liệu chuyển tiếp xiên và hoàn toàn tương thích với công nghệ silic. Tuy nhiên, vẫn còn tồn tại một trở ngại lớn để đạt được lớp Ge với chất lượng tinh thể tốt khi tăng trưởng trên đế silic do sự sai khác hằng số mạng lớn giữa Ge và Si (4,2%). Trong bài báo này chúng tôi nghiên cứu, chế tạo màng Ge chất lượng cao trên đế Si (100) với mật độ sai hỏng dạng dây thấp, đạt được nhờ quá trình tăng trưởng hai bước và xử lý nhiệt nhanh ở 900 oC trong thời gian 3 phút. Phương pháp chế tạo mẫu là phương pháp epitaxy chùm phân tử. Mật độ khuyết tật đạt được chỉ dưới 104cm-2, kết quả này góp phần hiện thực hoá việc chế tạo các thiết bị Ge trên nền Si ứng dụng trong công nghệ CMOS. Từ khóa: Germanium, Silicon, Tăng trưởng hai bước, Epitaxy chùm phân tử, Ứng dụng quang điện tử MỞ ĐẦU* Hiện nay Ge được coi như ứng cử viên tiềm năng cho những ứng dụng trong lĩnh vực quang học vì bước sóng phát quang của của nó nằm trong vùng dải sóng truyền thông. Hơn nữa, tuy là vật liệu vùng cấm xiên nhưng vùng thung lũng trực tiếp có năng lượng cao hơn 136meV so với vùng thung lũng gián tiếp [1]. Điều đó có nghĩa là Ge có khả năng tăng cường sự tái hợp phát xạ nhờ tạo ra một ứng suất căng và áp dụng quá trình pha tạp điện tử [2-3]. Vì vậy, Ge được xem là vật liệu lý tưởng cho lớp kích hoạt của đầu thu quang tích hợp hoặc nguồn phát hồng ngoại trong bộ phận dẫn sóng tương thích với công nghệ silic. Tuy nhiên trở ngại lớn của cấu trúc dị thể Ge/Si là sự tăng trưởng dạng đảo của Ge do sự khác biệt đáng kể về hằng số mạng giữa Si và Ge .
