[发明专利]具有锗晶分形团簇的Al/Ge双层膜的制备方法

摘要

本发明涉及到一种制备技术简单、形貌可控、重复性良好的Al/Ge双层膜中Ge分形团簇的Al诱导合成方法，也即是一种具有锗晶分形团簇的Al/Ge双层膜的制备方法，属于半导体薄膜制备工艺技术领域。本发明方法的主要内容是：利用真空热蒸发技术，将一定质量的高纯Ge(纯度99.9999wt.%)和高纯Al(纯度99.9wt.%)分别放置于真空热蒸发装置中的钼舟上。衬底选择单晶Si(100)晶面，在室温下当真空度优于2.67×10-3Pa时，通过调节电流和电压的大小，控制Ge和Al的蒸发沉积速率即可得到室温下的Al/Ge双层膜。将室温条件下制备的Al/Ge双层膜置于管式炉中，在氮气氛围保护下，将薄膜样品在300℃~500℃时退火60分钟，其中最佳温度为400℃，能成功获得分形维数为1.82和1.88的Ge分形团簇纳米薄膜。本发明的特点是通过控制真空热蒸发技术参数和退火条件，采用Al诱导成核的方法在Al/Ge双层膜中成功制备出Ge分形团簇纳米薄膜。本发明产品在半导体工业，如：微电子器件和光电子元件等领域具有潜在的应用价值。

主权项

1.一种具有锗晶分形团簇的Al/Ge双层膜的制备方法，其特征在于具有以下过程和步骤：a.将一定质量的高纯Ge(纯度99.9999wt.%)和高纯Al(纯度99.9wt.%)分别放置于真空热蒸发装置中的钼舟上；衬底选择洁净的单晶Si(100)晶面；在室温下当真空度优于2.67×10^-3Pa时，先蒸发半导体Ge，通过调节电流和电压的大小，控制Ge的蒸发沉积速率约为0.5到1Å/S；然后再蒸发金属Al，沉积速率约为5到10Å/S，通过膜厚显示仪控制Al和Ge薄膜厚度分别为40和45纳米；即可得到室温下的Al/Ge双层膜；b.将室温条件下制备的Al/Ge双层膜置于管式炉中，在氮气氛围保护下，将薄膜样品在300℃~500℃范围退火60分钟；管式炉采用程序控温，升温速率为5℃/S，恒温退火后，自然冷却，在整个退火过程中保持氮气的持续流通；退火温度为400℃时，成功获得分形维数为1.82和1.88的Ge分形团簇纳米薄膜，表现出细枝杈和开放的结构，为具有锗晶分形团簇的Al/Ge双层膜的最佳温度。