[发明专利]具有拉伸应变的硅基锗薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种具有拉伸应变的硅基锗薄膜，其特征在于，由下至上依次包括：硅衬底、Ge缓冲层、In_xGa_1-xAs缓冲层和Ge应变层。

2.如权利要求1所述的具有拉伸应变的硅基锗薄膜，其特征在于，所述的Ge缓冲层从下至上依次包括30～50nm的低温Ge层和500nm～2μm的高温Ge层。

3.如权利要求2所述的具有拉伸应变的硅基锗薄膜，其特征在于，所述In_xGa_1-xAs缓冲层包括若干层In_xGa_1-xAs薄膜，从下至上x逐渐增大，且各层In_xGa_1-xAs薄膜的厚度均为150～200nm。

4.如权利要求3所述的具有拉伸应变的硅基锗薄膜，其特征在于，所述In_xGa_1-xAs缓冲层中相邻两层In_xGa_1-xAs薄膜对应的x的取值相差0.05～0.25。

5.如权利要求4所述的具有拉伸应变的硅基锗薄膜，其特征在于，所述x为0～0.4。

6.如权利要求5所述的具有拉伸应变的硅基锗薄膜，其特征在于，所述Ge应变层的厚度为10nm～500nm。

7.如权利要求6所述的具有拉伸应变的硅基锗薄膜，其特征在于，所述硅基锗薄膜还包括位于Ge应变层上的硅薄膜，所述硅薄膜的厚度为50nm～200nm。

8.一种具有拉伸应变的硅基锗薄膜的制备方法，其特征在于，包括：

（1）依次在清洗后的硅衬底上生长一层低温Ge薄膜和一层高温Ge薄膜作为Ge缓冲层，且待低温Ge薄膜厚度达到30nm～50nm时停止生长，待高温Ge薄膜厚度达到500nm～2μm停止镀膜；

（2）在高温Ge薄膜上生长若干层厚度为150～200nm的In_xGa_1-xAs薄膜作为生长应变锗薄膜的In_xGa_1-xAs缓冲层，且由下至上x逐渐增大，相邻两层In_xGa_1-xAs薄膜对应的x的差值为0.05～0.25；

（3）在In_xGa_1-xAs缓冲层生长Ge薄膜作为Ge应变层，待Ge薄膜的厚度达到10nm～500nm时停止生长。

9.如权利要求8所述的具有拉伸应变的硅基锗薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中低温Ge薄膜的生长温度为300～500℃，高温G_e薄膜的生长温度为500～800℃。

10.如权利要求9所述的具有拉伸应变的硅基锗薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中Ge薄膜的生长温度为500～800℃，Ge材料蒸发速率为0.1～10nm/min。