tailieunhanh - Phương pháp xử lý bề mặt đế Silic ở nhiệt độ thấp ứng dụng trong kỹ thuật tăng trưởng epitaxy chùm phân tử

Quy trình làm sạch bề mặt đế Silic (Si) theo hai giai đoạn đã được khảo sát để ứng dụng cho kỹ thuật tăng trưởng epitaxy chùm phân tử (MBE- Molecular Beam Epitaxy). Giai đoạn thứ nhất, mẫu được làm sạch theo phương pháp hóa học để loại bỏ sự nhiễm bẩn của các hợp chất hữu cơ đồng thời tẩy sạch lớp oxit SiO2 tự nhiên với chất lượng bề mặt thấp và sau đó tạo mới một lớp mỏng SiO2 để bảo vệ bề mặt trước khi đưa vào buồng tăng trưởng MBE. | Lương Thị Kim Phượng Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 185(09): 57 - 62 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỀ MẶT ĐẾ SILIC Ở NHIỆT ĐỘ THẤP ỨNG DỤNG TRONG KỸ THUẬT TĂNG TRƯỞNG EPITAXY CHÙM PHÂN TỬ Lương Thị Kim Phượng* Đại học Hồng Đức TÓM TẮT Quy trình làm sạch bề mặt đế Silic (Si) theo hai giai đoạn đã được khảo sát để ứng dụng cho kỹ thuật tăng trưởng epitaxy chùm phân tử (MBE- Molecular Beam Epitaxy). Giai đoạn thứ nhất, mẫu được làm sạch theo phương pháp hoá học để loại bỏ sự nhiễm bẩn của các hợp chất hữu cơ đồng thời tẩy sạch lớp oxit SiO2 tự nhiên với chất lượng bề mặt thấp và sau đó tạo mới một lớp mỏng SiO2 để bảo vệ bề mặt trước khi đưa vào buồng tăng trưởng MBE. Giai đoạn thứ hai, đế được làm sạch lớp SiO2 mới hình thành nhờ bốc bay nhiệt ở môi trường chân không cao. Chất lượng bề mặt đế được khảo sát nhờ phổ nhiễu xạ điện tử phản xạ năng lượng cao RHEED (Reflection High Energy Electron Diffraction) và phổ phát xạ điện tử AES (Auger Electron Spectrocopy). Sau khi đế Si đã được làm sạch hoàn toàn, một lớp màng Ge được tăng trưởng trực tiếp trên đế. Kết quả từ quan sát RHEED cho thấy màng Ge có chất lượng tinh thể tốt với bề mặt mịn và đồng đều. Kiểu tăng trưởng của lớp Ge ứng với tăng trưởng theo từng lớp (tăng trưởng 2D). Từ khóa: làm sạch đế silic, kỹ thuật MBE, bốc bay nhiệt, nhiễm bẩn carbon, oxit SiO 2 MỞ ĐẦU* Tăng trưởng epitaxy chùm phân tử trên đế Si được đề cập rộng rãi trong quá trình nghiên cứu cũng như trong quá trình chế tạo các linh kiện vi điện tử tích hợp với công nghệ CMOS hiện nay. Các nghiên cứu gần đây về ứng suất căng của màng Ge/Si pha tạp điện tử cũng như chấm lượng tử Ge/Si pha tạp Mn ứng dụng trong lĩnh vực quang điện tử tích hợp đã thu hút được nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học trên thế giới [1-12]. Để tạo ra lớp màng có chất lượng tinh thể tốt trên đế Si đòi hỏi bề mặt Si phải được tẩy sạch hoàn toàn lớp SiO2 và các tạp chất khác trước khi lắng đọng lớp màng phía trên trong buồng MBE. Yêu cầu trên càng khắt khe hơn trong trường hợp tăng .