[发明专利]一种GaAsOI结构及Ⅲ-ⅤOI结构的制备方法

权利要求书

1.一种GaAsOI结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法至少包括：

1）提供一半导体衬底，对所述半导体衬底进行H离子或/及He离子注入并退火以在离其表面预设深度处形成注入层，然后于所述半导体衬底表面形成GaAs层；或

提供一半导体衬底，先于所述半导体衬底表面形成GaAs层，然后进行H离子或/及He离子注入并退火以在离所述半导体衬底表面预设深度处形成注入层；

所述半导体衬底为Ge、Ge/Si、Ge/GeSi/Si或GOI衬底；

2）于所述GaAs层表面形成第一SiO₂层；

3）提供一表面具有第二SiO₂层的Si衬底，键合所述第一SiO₂层及第二SiO₂层，然后进行第一退火以加强键合，进行第二退火使所述注入层剥离；

4）采用XeF₂气体腐蚀以去除所述GaAs层表面残留的半导体衬底，获得GaAs层/SiO₂层/Si衬底结构。

2.根据权利要求1所述的GaAsOI结构的制备方法，其特征在于：采用分子束外延法或超高真空化学气相沉积法形成所述GaAs层。

3.根据权利要求1所述的GaAsOI结构的制备方法，其特征在于：H离子或/及He离子注入的温度为15~40℃。

4.根据权利要求1所述的GaAsOI结构的制备方法，其特征在于：H离子或/及He离子注入的剂量为~10¹⁶数量级。

5.根据权利要求1所述的GaAsOI结构的制备方法，其特征在于：采用等离子体增强化学气相沉积法及化学机械抛光法形成所述第一SiO₂层。

6.根据权利要求1所述的GaAsOI结构的制备方法，其特征在于：步骤4）中，将XeF₂气体间歇性地垂直通入至所述半导体衬底表面以将其去除。

7.根据权利要求1所述的GaAsOI结构的制备方法，其特征在于：在腐蚀过程中，气压强度保持在0.1~1Torr之间。

8.根据权利要求1所述的GaAsOI结构的制备方法，其特征在于：在腐蚀过程中，腐蚀温度为15~40℃。

9.一种Ⅲ-ⅤOI结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法至少包括：

1）提供一半导体衬底，对所述半导体衬底进行H离子或/及He离子注入并退火以在离其表面预设深度处形成注入层，然后于所述半导体衬底表面形成GaAs层，于所述GaAs层表面形成Ⅲ-Ⅴ半导体层；或

提供一半导体衬底，先于所述半导体衬底表面形成GaAs层，然后进行H离子或/及He离子注入并退火以在离所述半导体衬底表面预设深度处形成注入层，接着于所述GaAs层表面形成Ⅲ-Ⅴ半导体层；

所述半导体衬底为Ge、Ge/Si、Ge/GeSi/Si或GOI衬底；

2）于所述Ⅲ-Ⅴ半导体层表面形成第一SiO₂层；

3）提供一表面具有第二SiO₂层的Si衬底，键合所述第一SiO₂层及第二SiO₂层，然后进行第一退火加强键合，进行第二退火使所述注入层剥离；

4）采用XeF₂气体腐蚀以去除所述GaAs层表面残留的半导体衬底，获得GaAs层/Ⅲ-Ⅴ半导体层/SiO₂层/Si衬底结构。

10.根据权利要求9所述的Ⅲ-ⅤOI结构的制备方法，其特征在于：步骤4）中，将XeF₂气体间歇性地垂直通入至所述半导体衬底表面以将其去除。

11.根据权利要求9所述的Ⅲ-ⅤOI结构的制备方法，其特征在于：在腐蚀过程中，气压强度保持在0.1~1Torr之间。

12.根据权利要求9所述的Ⅲ-ⅤOI结构的制备方法，其特征在于：在腐蚀过程中，腐蚀温度为15~40℃。