[发明专利]缓和应力的无定形SiO2中间层

权利要求书

1.一种在半导体材料层和硅衬底之间形成无定形二氧化硅层和多个REO介电层的方法，所述方法包括如下步骤：

提供晶体硅衬底；

在所述硅衬底上沉积第一层单晶稀土氧化物；

在所述第一层稀土氧化物上沉积均匀的无定形硅层；

在所述无定形硅层上沉积第二层稀土氧化物，沉积所述第二层稀土氧化物的步骤包括：使得所述衬底的温度骤变至外延生长所需的温度，并且使得所述第二层稀土氧化物外延生长，所述外延生长所需的温度使得所述无定形硅层发生结晶，以形成晶化硅层；和

氧化所述晶体硅，以将所述晶体硅转化为无定形二氧化硅。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括如下步骤：在所述第二层稀土氧化物上外延生长所述半导体材料的单晶层。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述氧化所述晶体硅的步骤包括：在所述第二层稀土氧化物上外延生长所述半导体材料的单晶层。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述氧化所述晶体硅的步骤包括：将所述衬底的温度升至高于所述外延生长所需的温度，并且在氧气氛中进行所述升温。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述沉积所述均匀的无定形硅层的步骤包括：在20℃～100℃的温度范围内沉积所述均匀层。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述沉积所述均匀的无定形硅层的步骤包括：在1nm～10nm的厚度范围内沉积所述均匀层。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述沉积第一层单晶稀土氧化物的步骤包括：沉积单晶稀土氧化物层，所述单晶稀土氧化物层在所述硅衬底附近具有与所述硅衬底的晶格常数近似匹配的第一晶格常数。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述沉积所述第二层单晶稀土氧化物的步骤包括：沉积单晶稀土氧化物层，所述单晶稀土氧化物层在上表面处具有与所述半导体材料的晶格常数近似匹配的第二晶格常数。

9.位于半导体材料和硅衬底之间的含无定形二氧化硅层和多个REO介电层的层状结构，包括：

晶体硅衬底；

位于所述硅衬底上的第一层单晶稀土氧化物；

位于所述第一层稀土氧化物上的含无定形二氧化硅层，其中，所述无定形二氧化硅层通过如下方式形成：(1)在外延生长所需的温度下，使得沉积在所述第一层单晶稀土氧化物上的均匀的无定形硅层发生结晶；以及(2)对晶化硅层进行氧化；以及

第二层稀土氧化物，通过使得所述晶体硅衬底的温度骤变至外延生长所需的温度，并且使得所述第二层稀土氧化物外延生长，从而将所述第二层稀土氧化物沉积到所述均匀的含无定形硅层上。

10.根据权利要求9所述的层状结构，所述第一层稀土氧化物在所述硅衬底附近具有与所述硅衬底的晶格常数近似匹配的第一晶格常数。

11.根据权利要求9所述的层状结构，所述第二层稀土氧化物在上表面处具有近似所述半导体材料的晶格常数。

12.根据权利要求9所述的层状结构，其中，所述均匀的含硅层具有1nm～10nm范围内的厚度。

13.根据权利要求9所述的层状结构，还包含位于所述第二层稀土氧化物上的半导体材料的单晶层。

14.根据权利要求13所述的层状结构，其中，所述半导体材料的单晶层包括III-N或III-V材料。