【摘 要】
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Ge/Si异质键合技术作为一种新型的通用材料制备工艺,在制备高质量Si基Ge薄膜方面展现出巨大的潜力,是研制高性能Ge/Si光电器件的备选方案之一.现阶段主流的直接键合和等离子
【机 构】
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闽南师范大学物理与信息工程学院,福建漳州363000;福建省漳州第一职业中专学校,福建漳州363000;淮阴师范学院,江苏淮安223300
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Ge/Si异质键合技术作为一种新型的通用材料制备工艺,在制备高质量Si基Ge薄膜方面展现出巨大的潜力,是研制高性能Ge/Si光电器件的备选方案之一.现阶段主流的直接键合和等离子体键合方法在制备Ge/Si薄膜时都容易在Ge/Si键合界面处引入纳米氧化锗层(GeO2),导致Ge/GeO2及GeO2/Si半/绝接触界面存在界面态,从而器件性能受影响.基于载流子三大输运方程、非局域隧穿模型及半经典量子解法,构建了低温Ge/Si异质键合界面,研究了键合界面的界面态密度(ISD)对Ge/Si异质结的载流子电学输运、光吸收、复合及高频响应等性能的影响.结果 表明,随着ISD的增加,Ge/Si异质结的暗电流增大,同时界面态对载流子的俘获能力加强,导致总电流减小,光谱响应减弱.另外,ISD的增加导致Ge层内的电场减小,高频特性变差.为获得性能良好的键合Ge/Si异质结,ISD必须低于1×1012 cm-2.该研究结果为高质量Si基Ge薄膜及高性能Ge/Si光电器件的制备提供了理论指导.
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