在矽鍺磊晶片上成長砷化鎵磊晶之方法

Abstract

本發明之方法係藉由超高真空化學氣相磊晶法(UHVCVD)於矽晶片上成長矽鍺磊晶，最後再以金屬有機物化學氣相磊晶法(MOCVD)於該鍺薄膜上成長一砷化鎵層。本發明之方法藉由矽鍺磊晶層之缺陷侷限化及利用應變界面阻擋該缺陷之傳遞而降低缺陷密度、總磊晶層之厚度，及表面粗糙度之缺點等。首先，利用標準清洗步驟以潔淨矽晶片，再以HF溶液浸濕及高溫預烘以去除表面之俱生氧化層，隨後以超高真空化學氣相磊晶法(UHVCVD)，於一特定之操作條件下，在矽晶片上成長一層高鍺含量之矽鍺磊晶層(如0.8微米之Si0.1Ge0.9)，利用本層容納大量因晶格失配所產生的線差排於該層底部及界面處。接著，進一步地成長第二或視需要第三層之矽鍺磊晶層(如0.8微米之Si0.05Ge0.95、Si0.05Ge0.98)，以利用所形成的應變界面更能有效地阻擋未湮滅掉而傳遞上去之線差排。然後於該磊晶表面上再成長一純鍺之薄膜。最後，再以金屬有機物化學氣相磊晶法(MOCVD)於該鍺薄膜上成長一砷化鎵磊晶層。