超薄鍺對於氧化矽成長初期的影響

Abstract

本文主要研究的是超薄(0~2.8ML)鍺對矽氧化的影響。實驗是在Si(100)表面利用原子層磊晶（ALE，Atomic Layer Eitaxy）的方式分別成長0.4、1.2、2.8 單原子層的Ge原子，再個別研究不同曝氧量的情形。利用核心層光電子激發術( Synchrotron Core-Level Phototemission )來掃描Si 2p與Ge 3d的光電子能譜，並與表面沒有Ge的Si(100)表面所形成的氧化層比較。研究結果顯示以下幾個結果:：樣品加溫至630℃曝氧，超薄Ge層在Si(100)表面形成矽氧化物的時候，從Ge 3d的光電子能譜並沒有發現GeO或是GeO2的訊號峰，證明不會有Ge的氧化層存在樣品上，且從Ge 3d光電子能譜合配的結果可知，曝氧後只有Ge內體分量，代表Ge原子沒有在矽氧化物內出現，而是在Si(100)基板與Si氧化物之間形成一薄層，Ge全部被表面形成的矽氧化物層覆蓋；並由Si 2p的光電子能譜以及二氧化矽的厚度分析結果，樣品吸附的Ge含量越高，在相同氧化條件形成的氧化層厚度也就越高，證明即使只有極微量的Ge存在還是能具有催化劑的功能，在Si(100)表面加速矽氧化層薄膜的形成。