Si基外延Ge薄膜中残余应变的检测与分析

摘要

研究了Si衬底上外延Ge薄膜中的应变。在超高真空化学气相沉积系统中生长Ge薄膜,采用高精度X射线衍射(XRD)和拉曼散射光谱检测薄膜的组份和应变。结果表明,外延薄膜的组份为纯Ge,没有Si的扩散;Ge薄膜中存在少量应变。Ge薄膜XRD峰位和拉曼散射峰位的偏移是由残余应变引起的。定量计算了热膨胀失配引入的张应变和晶格失配引入的压应变与Ge薄膜生长参数的关系,张应变随着生长温度的升高而近似线性增加,压应变随着生长厚度的增加按反比例减小,Ge薄膜最终应变状态由两者共同决定。理论计算值与实验结果吻合良好。