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中南大学学报(自然科学版)

Journal of Central South University

第36卷    第4期    总第164期    2005年8月

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文章编号:1672-7207(2005)04-0560-06
Ge+注入Si1-xGex/Si异质结的退火行为
罗益民1,陈振华2,黄培云3

(1.中南大学物理科学与技术学院,湖南长沙,410083;
2.湖南大学材料科学学院,湖南长沙,410082;
3.中南大学粉末冶金研究院,湖南长沙,410083
)

摘 要: 在注入能量为100 keV时,将注入剂量为5.3×1016/cm2的Ge+注入(001)SIMOX硅膜中制备Si1-xGex/Si异质结;然后,对样品进行碘钨灯快速热退火,退火温度为700~1 050℃,退火时间为5~30 min。对样品的(004)和(113)面X射线衍射数据进行计算和分析,得出退火温度为1 000℃、退火时间为30 min为最佳退火条件。在此退火条件下,假设固相外延生长为赝晶生长,90%的注入Ge+位于替代位置,若同时考虑应变弛豫,则位于替代位置的Ge+达到理论最大值的82%,共格因子为0.438。由于高剂量Ge+注入引起表面晶格损伤严重以及应变弛豫
释放的位错和缺陷,因此,表面结晶质量不太理想。

 

关键字: 离子注入; Si1-xGex/Si异质结;退火行为; X射线衍射

Annealing behavior of Si1-xGex/Sii heterostructure
formed by Ge+implantation with X-ray diffraction
LUO Yi-min1, CHEN Zhen-hua2, HUANG Pei-yun3

1. School of Physics Science and Technology, Central South University, Changsha 410083, China;2. School of Materials Science, Hunan University, Changsha 410082, China;
3. Institute of Powder Metallurgy, Central South University, Changsha 410083, China

Abstract:Si1-xGex/Si i heterostructure was prepared by implanting 5.3×1016/cm2of Ge+into (001) separation by implanted oxygen(SIMOX) wafers of silicon at 100 keV and annealed at 700 1 050℃for 5 30 min. The X-ray diffraction data of crystal planes (004) and (113) of samples show that good annealing effect may be attained at 1 000℃for 30 min. If we assume that solid phase growth epitaxial (SPEG) is pseudomorphic growth, and 90% of implanted Ge+is situated in the substitution site, this percentage is corrected to 82% of theoretical value when considering strain relaxation, and the coherent factor is 0.438. The quality of crystallized film is not perfect enough owing to the serious damage of crystal lattice produced by a high dose of Ge+ implantation and dislocation and defect released by strain relaxation.

 

Key words: ion implantation; Si1-xGex/Siheterostructure; annealing behavior; X-ray diffraction

中南大学学报(自然科学版)
  ISSN 1672-7207
CN 43-1426/N
ZDXZAC
中南大学学报(英文版)
  ISSN 2095-2899
CN 43-1516/TB
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