Наносекундный импульсный отжиг сильно легированных слоев Ge:Sb на Ge подложках

 
Код статьиS054412690001740-1-1
DOI10.31857/S054412690001740-1
Тип публикации Статья
Статус публикации Опубликовано
Авторы
Аффилиация: Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского, Федеральный исследовательский центр «Казанский научный центр РАН»
Адрес: Россия, 420029, Казань, ул. Сибирский тракт, д.10/7
Аффилиация: Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского, Федеральный исследовательский центр «Казанский научный центр РАН»
Адрес: Российская Федерация
Аффилиация: Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского, Федеральный исследовательский центр «Казанский научный центр РАН»
Адрес: Российская Федерация
Аффилиация: Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского, Федеральный исследовательский центр «Казанский научный центр РАН»
Адрес: Российская Федерация
Аффилиация: Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского, Федеральный исследовательский центр «Казанский научный центр РАН»
Адрес: Российская Федерация
Аффилиация: Белорусский государственный университет
Адрес: Беларусь, 220030, Минск, пр. Независимости, 4
Название журналаМикроэлектроника
ВыпускТом 47 5
Страницы74-82
Аннотация

Для создания сильнолегированных эпитаксиальных слоев вакуумно-осажденные на подложках Ge аморфные пленки Ge:Sb толщиной 150 и 300 нм были подвергнуты импульсному наносекундному воздействию мощными лазерными (l = 0.69 мкм) или ионными (C+, H+) пучками. В процессе лазерной обработки проводилось оптическое зондирование облучаемой области с регистрацией отражения пробного пучка R(t) для контроля агрегатного состояния пленки. В результате быстрой кристаллизации из расплава формировались поликристаллические либо эпитаксиальные слои Ge:Sb различной толщины. Проводилось компьютерное моделирование нагрева и фазовых переходов аморфной пленки Ge на кристаллической Ge подложке, а также диффузионного перераспределения примеси (Sb) при импульсных воздействиях. Показано, что благодаря объемному выделению энергии ионных пучков удается управлять распределением примеси Sb вплоть до глубины 1.5 мкм. Результаты моделирования хорошо согласуются с экспериментом.

 
Ключевые слова
Дата публикации28.10.2018
Кол-во символов962
Цитировать   Скачать pdf Для скачивания PDF необходимо авторизоваться
Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной.

всего просмотров: 818

Оценка читателей: голосов 0

1. Пресс-релиз IBM. IBM Research Alliance Produces Industry’s First 7nm Node Test Chips. 09.07.2015: http://www-03.ibm.com/press/us/en/ pressrelease/47301.wss

2. Claeys C. and Simoen E. germanium-based technologies. From materials to Devices. Amsterdam: Elsevier 2007. 476 p.

3. Pillarisetty R. Academic and industry research progress in germanium nanodevices // Nature. 2011. V. 479. P. 324–328.

4. Oehme M., Werner J., Kasper E. molecular beam epitaxy of highly antimony doped germanium on silicon // J. Cryst. growth 2008. V. 310. P. 4531–4534.

5. Kim J., Bedell S. W., Sadana D. K. > 1020 cm–3 n-doping in ge by sb/P co-implants: n+/p diodes with improved rectification // ECs Trans. 2010. V. 33. P. 201–204.

6. Bruno E., Scapellato G.G., Bisognin G., Carria E., Romano L., Carnera A., Priolo F. high-level incorporation of antimony in germanium by laser annealing // J. Appl. Phys. 2010. V.108. P. 124902 (1–6).

7. Shayesteh M., O’Connell D., Gity F., Murphy-Armando P., Yu R., Huet K., Toque-Tresonne I., Cristiano F., Boninelli S., Henrichsen H.H., Nielsen P.F., Petersen D.H., Duffy R. Optimized Laser Thermal Annealing on germanium for high Dopant Activation and Low Leakage Current // IEEE Trans. Elec. Dev. 2014. V.61. P. 4047–4055.

8. Batalov R. I., Bayazitov R. M., Faizrakhmanov I. A., Lyadov N. M., Shustov V. A., Ivlev G. D. Pulsed laser annealing of highly doped ge:sb layers deposited on different substrates // J. Phys. D: Appl. Phys. 2016. V. 49. P. 395102 (1–7).

9. Huang S.-H., Lu F.-L., Huang W.-L., Huang C.-H., Liu C.W. The ~3?1020 cm–3 electron concentration and low specific contact resistivity of phosphorous-doped ge on si by in-situ chemical vapor deposition doping and laser annealing // IEEE Electron Device Lett. 2015. V. 36. P. 1114–1117.

10. Baldassarre L., Sakat E., Frigerio J., Samarelli A., Gallacher K., Calandrini E., Isella G., Paul D.J., Ortolani M., Biagioni P. midinfrared plasmonenhanced spectroscopy with germanium antennas on silicon substrates // Nano Lett. 2015. V. 15. P. 7225?7231.

11. Liu J., Kimerling L.C., Michel J. monolithic ge-on-si lasers for large-scale electronic–photonic integration // semicond. sci. Technol. 2012. V. 27. P. 094006 (1– 13).

12. Saito S., Al-Attili A.Z., Oda K., Ishikawa Y. Towards monolithic integration of germanium light sources on silicon chips // semicond. sci. Technol. 2016. V. 31. P. 043002(1–19).

13. Schwartz B., Klossek A., Kittler M., Oehme M., Kasper E., Schulze J. Electroluminescence of germanium LEDs on silicon: Influence of antimony doping // Phys. stat. sol. C. 2014. V. 11. P. 1686–1691.

14. Lin G., Wang C., Li C., Chen C., Huang Z., Huang W., Chen S., Lai H., Jin C., Sun J. strong electroluminescence from direct band and defects in ge n+/p shallow junctions at room temperature // Appl. Phys. Lett. 2016. V. 108. P. 191107(1–5).

15. Camacho-Aguilera R., Cai Y., Patel N., Bessette J.T., Romagnoli M., Kimerling L.C., Michel J. An electrically pumped germanium laser // Opt. Expr. 2012. V. 20. P. 11316–11320.

16. Koerner R., Oehme M., Gollhofer M., Schmid M., Kostecki K., Bechler S., Widmann D., Kasper E., Schulze J. Electrically pumped lasing from ge Fabry-Perot resonators on si // Opt. Expr. 2015. V. 23. P. 14815– 14822.

17. Nam D., Sukhdeo D., Roy A., Balram K., Cheng S.-L., Huang K. C.-Y., Yuan Z., Brongersma M., Nishi Y., Miller D., Saraswat K. strained germanium thin film membrane on silicon substrate for optoelectronics // Opt. Expr. 2011. V. 19. P. 25866–25872.

18. Bayazitov R. M., Zakirzyanova L. Kh., Khaibullin I. B., Isakov I. F., Chachakov A. F. Pulsed particle beam treatment of implanted silicon // Vacuum 1992. V. 43. P. 619–622.

19. Bayazitov R. M., Zakirzyanova L. Kh., Khaibullin I. B., Remnev G.E. Formation of heavely doped semiconductor layers by pulsed ion beam treatment // Nucl. Instum. meth. Phys. Res. B. 1997. V. 122. P. 35–38.

20. Новиков Г. А., Баталов Р. И., Баязитов Р. М., Файзрахманов И. А., Ивлев Г. Д., Прокопьев С. Л. Оптическая диагностика лазерно-индуцированных фазовых превращений в тонких пленках германия на кремнии, сапфире и кварце // ЖТФ. 2015. Т. 85. C. 89–95.

21. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. // м.: наука, 1964. 488 с.

22. Szyszko W., Vega F., Afonso C.N. shifting of the thermal properties of amorphous germanium films upon relaxation and crystallization // Appl. Phys. A. 1995. V. 61. P. 141–147.

23. Новиков Г. А., Баталов Р. И., Баязитов Р. М., Файзрахманов И. А., Лядов Н. М., Шустов В. А., Галкин К. Н., Галкин Н. Г., Чернев И. М., Ивлев Г. Д., Прокопьев С. Л., Гайдук П. И. Импульсная модификация пленок германия на подложках кремния, сапфира и кварца: Структура и оптические свойства // ФТп. 2015. Т. 49. C. 746–752.

24. Ziegler J.F. sRIm – The stopping and Range of Ions in matter. Интернет: www.srim.org

Система Orphus

Загрузка...
Вверх