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根据低温SI、渐变组分SiGe及离子注入的工艺原理与特性,设计了三种控制穿透位错密度TDD和降低弛豫SiGe层厚度的应变Si材料结构,分别是低温Si结合渐变组分SiGe的应变Si材料结构、低温Si结合He+离子注入的应变Si材料结构和低温Si结合渐变组分SiGe层和Si间隔层的应变Si材料结构.根据材料结构,设计了工艺流程,并进行了相应的RPCVD实验.材料的AFM、TEM及DIC表征结果表明:所提出的三种结构应变Si的弛豫度、粗糙度和穿透位错密度均优于常规低温Si或渐变组分SiGe技术.