[发明专利]一种SiGe中嵌入超晶格制备应变Si的方法

权利要求书

1.一种SiGe中嵌入超晶格制备应变Si的方法，其特征在于，该方法至少包括以下步骤：

1)提供一Si衬底，在所述Si衬底上外延一Ge组分为x的Si_1-xGe_x层并使其弛豫以形成弛豫Si_1-xGe_x层，其中，0＜x＜1；

2)在所述弛豫Si_1-xGe_x层上外延双层薄膜，所述双层薄膜包括Si层和Si_1-yGe_y层，其中0＜y＜1，然后多次重复外延所述双层薄膜，以在所述弛豫Si_1-xGe_x层上制备出超晶格；

3)在所述超晶格上外延一Ge组分为z的Si_1-zGe_z层，其中，0＜z＜1，并使所述Si_1-zGe_z层弛豫以形成弛豫Si_1-zGe_z层，由所述弛豫Si_1-xGe_x层、超晶格和弛豫Si_1-zGe_z层构成虚衬底；

4)在所述弛豫Si_1-zGe_z层上外延一Si层，以完成应变Si的制备。

2.根据权利要求1所述的SiGe中嵌入超晶格制备应变Si的方法，其特征在于：所述步骤1)至步骤4)中是采用化学气相沉积方法、物理气相沉积方法或者分子束外延方法进行外延的。

3.根据权利要求1所述的SiGe中嵌入超晶格制备应变Si的方法，其特征在于：所述步骤2)中双层薄膜为Si/Si_1-yGe_y双层薄膜，所述Si/Si_1-yGe_y双层薄膜为所述Si_1-yGe_y层位于所述Si层之上。

4.根据权利要求1所述的SiGe中嵌入超晶格制备应变Si的方法，其特征在于：所述步骤2)中双层薄膜为Si_1-yGe_y/Si双层薄膜，所述Si_1-yGe_y/Si双层薄膜为所述Si层位于所述Si_1-yGe_y层之上。

5.根据权利要求1所述的SiGe中嵌入超晶格制备应变Si的方法，其特征在于：所述步骤2)中，Si_1-yGe_y层的厚度范围是1～100nm，所述Si层的厚度范围是1～100nm；多次重复外延所述双层薄膜时，所述重复次数范围是2～50次。

6.根据权利要求1所述的SiGe中嵌入超晶格制备应变Si的方法，其特征在于：所述步骤3)还包括在形成所述虚衬底后，将所述Si衬底和所述虚衬底在750～850℃温度下退火1～10分钟使所述弛豫Si_1-zGe_z层进一步弛豫的步骤。

7.根据权利要求1所述的SiGe中嵌入超晶格制备应变Si的方法，其特征在于：于所述步骤3)中，在形成所述虚衬底后，将He离子以5×10¹⁵～3×10¹⁶cm^-2的剂量，以30～150keV的能量注入到所述虚衬底中，将所述Si衬底和所述虚衬底在800～900℃温度下退火1～10分钟以使所述弛豫Si_1-zGe_z层进一步弛豫。

8.根据权利要求1所述的SiGe中嵌入超晶格制备应变Si的方法，其特征在于：于所述步骤4)中，在形成所述应变Si后，将所述Si衬底、所述虚衬底和所述应变Si在750～850℃温度下退火1～10分钟，进一步弛豫所述弛豫Si_1-zGe_z层以使所述应变Si的张应变进一步增大。