Si基Ge材料在材料生长及探测器研制方面的主要进展探讨

蔡志猛　厦门华厦学院　361000



Si基Ge材料在材料生长及探测器研制方面的主要进展探讨

蔡志猛厦门华厦学院361000

【文章摘要】

硅基硅锗材料由于与成熟的硅微电子工艺兼容，加上优越的性能,在硅基光电子器件如光电探测器、场效应晶体管等方面得到了广泛的应用。III-Ⅴ族半导体材料在1.3~1.55μm具有较大的吸收系数，是理想的吸收区材料；然而，III-Ⅴ族半导体材料价格昂贵、导热性能不好，机械性能较差，并且与现有成熟的硅基工艺兼容性差，限制了其在光电集成技术中的应用。而SiGe材料与Si基微电子器件的制作工艺相兼容，应变的外延Ge材料吸收波长扩展到了1.6μm以上，因此研究Si基外延纯Ge探测器引起人们极大兴趣。本文综述了硅基硅锗材料在探测器研制及材料制备方面的主要进展情况。

【关键词】

Ge;光电探测器;外延

21世纪，随着科学技术的高速发展，数据的保存、信息的传输也将逐渐步入光子时代。Si是信息领域中最重要的半导体材料，在微电子领域已获得了巨大的发展，然而由于它的间接带隙特性限制了它在光电子领域的应用，如何实现其与光电子器件的集成，即实现光电集成接收机芯片一直是人们追求的目标。

1　Si基纯Ge材料外延及其光电探测器发展

相对于SiGe材料来说Ge材料具有带隙小、吸收系数大、迁移率高等优点加上其与Si工艺兼容，被广泛的应用到Si基探测器的研制中。然而Ge与Si晶格失配达4.2%，Ge的临界厚度只有几个原子层，Ge材料的生长困难成为了Ge探测器发展的瓶颈。……