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器件尺寸追随摩尔定律不断缩小到纳米尺度时，硅基CMOS器件的性能提升将受到来自物理和工艺的双重限制。锗材料以其更高、更加对称的载流子迁移率成为新沟道材料很有希望的一个发展方向。而锗基器件源漏所面临的挑战是影响锗基器件性能的关键因素之一，因此，本文从源漏工程角度入手，对热点问题分别提出了可行的解决办法。
首先，详细研究了杂质分凝技术在硅基器件中的应用，寻找优化的工艺条件，给工艺集成提供参考。对后注入杂质分凝方法，扩散能力强的杂质磷是较好的选择，制备的NiSi/p-Si肖特基二极管反向漏电流下降大约6个数量级，有很好的整流特性。空穴肖特基势垒高度被调制到0.9eV，相应的电子势垒高度约为0.22eV，非常适合NMOS器件应用。对于扩散能力稍弱的杂质硼，通过优化注入能量，NiSi/n-Si肖特基二极管反向泄漏电流被明显地抑制，降低大约4个数量级，器件的开关比增大到9个数量级。提取的电子势垒高度达到0.92eV，即得到很低的空穴势垒高度约0.2eV，非常适合PMOS器件应用。对于先注入杂质分凝方法，扩散能力较弱的杂质砷是较好的选择，空穴肖特基势垒高度可以被调制到0.79eV。最后，选择后注入杂质分凝方法进行工艺集成，制备了肖特基晶体管，得到了良好的器件特性。
然后，研究了锗基杂质分凝技术，成功实现了锗基肖特基势垒的调节，并给锗基器件制备和工艺集成提供了参考。根据锗材料的特点，优化工艺条件，在350℃至450℃温度范围内，NiGe/n-Ge肖特基二极管反向泄漏电流明显减小2个数量级以上，器件的开关比可达到106，体现出很好的整流特性。电子肖特基势垒高度被有效调制到约0.6eV，相应的空穴势垒高度仅为0.06eV，非常适合锗基肖特基PMOS器件的应用。并对IAG方法的机制进行了分析，即肖特基势垒高度的调制是杂质氟和硼的共同作用。
最后，针对NiGe材料热稳定性较差的问题，首次提出了一种简单有效的表面预处理方法(AFP方法)。经过AFP方法处理后，可以获得平整而均一的NiGe薄膜，表面均方根粗糙度仅为2.48nm，远小于采用其他表面预处理方法的样品。NiGe薄膜在350℃到600℃温度范围内都有非常好的薄膜质量，薄膜热稳定性提升了至少100℃。同时，制备的锗基肖特基二极管反向漏电流比采用HCl处理方法的样品减小约一个数量级，开关比提升至104。表面预处理AFP方法的机制是盐酸处理和氟化铵水溶液处理的共同作用。