[发明专利]一种超薄绝缘体上材料的制备方法

权利要求书

1.一种超薄绝缘体上材料的制备方法，其特征在于，所述超薄绝缘体上材料的制备方法至少包括：

1)提供第一衬底，于所述第一衬底表面依次外延生长第一掺杂单晶层、缓冲层、第二掺杂单晶层以及待转移层；

2)进行低剂量离子注入，使离子从所述待转移层表面注入至所述第一掺杂单晶层与第一衬底的界面以下预设深度；

3)提供表面具有绝缘层的第二衬底，并将所述绝缘层与所述待转移层进行键合；

4)进行退火处理，使所述第一掺杂单晶层吸附所述步骤2)中的离子，剥离所述缓冲层与第一衬底；

5)进行低剂量离子注入，使离子从所述缓冲层表面注入至所述第二掺杂单晶层与缓冲层的界面以上预设深度；

6)提供表面具有绝缘层的第三衬底，并将所述绝缘层与所述缓冲层进行键合；

7)进行退火处理，使所述第二掺杂单晶层吸附所述步骤5)中的离子，剥离所述缓冲层与所述待转移层，获得绝缘体上待转移层及绝缘体上缓冲层。

2.根据权利要求1所述的超薄绝缘体上材料的制备方法，其特征在于：所述第一掺杂单晶层、第二掺杂单晶层为单层单晶或多层单晶形成的超晶格结构。

3.根据权利要求2所述的超薄绝缘体上材料的制备方法，其特征在于：所述单层单晶的材料选自SiGe、SiGeC、Ge、GaAs、AlGaAs中的任意一种。

4.根据权利要求2所述的超薄绝缘体上材料的制备方法，其特征在于：多层单晶形成的超晶格结构选自Si/Si_1-xGe_x(0<x≤1)、Si_1-xGe_x/Si_1-yGe_y(0<x、y≤1)、Ge/GaAs、GaAs/AlGaAs中的一种或多种混合。

5.根据权利要求1所述的超薄绝缘体上材料的制备方法，其特征在于：所述第一掺杂单晶层、第二掺杂单晶层的厚度均大于1nm。

6.根据权利要求1所述的超薄绝缘体上材料的制备方法，其特征在于：所述第一掺杂单晶层、第二掺杂单晶层的掺杂元素选自C、B、P、Ga、In、As、Sb中的一种或多种混合。

7.根据权利要求1所述的超薄绝缘体上材料的制备方法，其特征在于：所述缓冲层选自SiGe、SiGeC、Ge、GaAs、AlGaAs中任意一种，缓冲层的厚度大于100nm。

8.根据权利要求1所述的超薄绝缘体上材料的制备方法，其特征在于：所述待转移层选自Si、Ge、SiGe、SiGeC、GaAs、AlGaAs、InGaP或InP中的任意一种，待转移层的厚度范围为5～100nm。

9.根据权利要求1所述的超薄绝缘体上材料的制备方法，其特征在于：所述第一衬底为Si衬底，所述绝缘层为二氧化硅，所述第二衬底为Si衬底，所述第三衬底为Si衬底。

10.根据权利要求1所述的超薄绝缘体上材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中的离子注入采用H离子、或H与He组合离子注入，离子注入的剂量范围为1E16/cm²～5E16/cm²，所述预设深度为所述第一掺杂单晶层与第一衬底的界面以下10～200nm。

11.根据权利要求1所述的超薄绝缘体上材料的制备方法，其特征在于：所述步骤5)中的离子注入采用H离子、或H与He组合离子注入，离子注入的剂量范围为1E16/cm²～5E16/cm²，所述预设深度为所述第二掺杂单晶层与缓冲层的界面以上预设深度10～200nm。

12.根据权利要求1所述的超薄绝缘体上材料的制备方法，其特征在于：所述步骤4)和步骤6)中进行退火温度范围为600℃～1000℃，退火时间为1～10min。