"Физика и техника полупроводников"
Вышедшие номера
Возможности и основные принципы управления пластической релаксацией пленок GeSi/Si и Ge/Si ступенчато изменяемого состава О б з о р
Болховитянов Ю.Б.1, Гутаковский А.К.1, Дерябин А.С.1, Пчеляков О.П.1, Соколов Л.В.1
1Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
Поступила в редакцию: 26 марта 2007 г.
Выставление онлайн: 20 декабря 2007 г.

Гетероструктуры GeSi/Si, состоящие из пластически релаксированного слоя с разной долей Ge, выращенного на Si(001), перекрывают параметр решетки от равного кремнию до равного германию. Такие подложки принято называть искусственными. За последние годы разработан ряд методик выращивания совершенных слоев GeSi, вплоть до 100% Ge на подложках Si(001) через промежуточный слой GeSi переменного состава. Однако во многих случаях для практических применений желательно иметь супертонкие (<1 мкм) слои GeSi и Ge непосредственно на подложке Si(001). Авторы анализируют результаты новых методик, таких как использование в пластической релаксации гетероструктур типа GeSi/Si(001) низкотемпературного (300-400oC) буферного слоя Si, а также поверхностно-активных примесей --- сурфактантов (сурьма, водород). Рассмотрены примеры искусственного введения центров зарождения дислокаций несоответствия, альтернативного их введению с шероховатой поверхности. Авторы приходят к выводу, что для расширения возможностей выращивания совершенных пластически релаксированных пленок GeSi(001) необходимо: а) иметь возможность дозированного создания центров зарождения дислокаций несоответствия и б) замедлить или полностью подавить переход механизма роста от двух- к трехмерному, чтобы затормозить зарождение дополнительных дислокаций несоответствия с поверхности напряженной пленки и соответственно дополнительных пронизывающих дислокаций. PACS: 61.72.Ff, 68.35.Dv, 68.55.Nq, 81.05.Cy, 81.40.Ef
  1. D.J. Friedman, M. Meghelli, B.D. Parker, Y. Jang, H.A. Ainspan, A.V. Rylyakov, Y.H. Kwark, M.B. Ritter, L. Shan, S.J. Zier, M. Sorna, M. Soyuer. IBM J. Res. \& Dev., 47, 259 (2003)
  2. B. Gaucher, B. Floyd, S. Reynolds. Semicond. Sci. Technol., 22, S236 (2007)
  3. 8.614 http://www.cnews.ru/news/line/index.shtml.2006/06/20/203976.
  4. E.A. Fitzgerald, Y.H. Xie, M.L. Green, D. Brasen, A.R. Kortan, J. Michel, Y.J. Mii, B.E. Weir. Appl. Phys. Lett., 59, 811 (1991)
  5. M. Currie, S.B. Samavedam, T. Langdo, C.W. Leitz, E.A. Fitzgerald. Appl. Phys. Lett., 72, 1718 (1998)
  6. S.B. Samavedam, M. Currie, T. Langdo, E.A. Fitzgerald. Appl. Phys. Lett., 73, 2125 (1998)
  7. K. Chilukuri, M.J. Mori, C.L. Dohrman, E.A. Fitzgerald. Semicond. Sci. Technol., 22, 29 (2007)
  8. C. Rosenblad, H.R. Deller, A. Dommann, T. Meyer, P. Schroeter, H. von Koenel. J. Vacuum Sci. Technol. A, 16, 2785 (1998)
  9. R. Ginige, B. Corbett, M. Modreanu, C. Barrett, J. Hilgarth, G. Isella, D. Chrastina, H. von Koenel. Semicond. Sci. Technol., 21, 775 (2006)
  10. G. Isella, J. Osmond, M. Kummer, R. Kaufmann, H. von Koenel. Semicond. Sci. Technol., 22, S26 (2007)
  11. Ю.Б. Болховитянов, О.П. Пчеляков, Л.В. Соколов, С.И. Чикичев. ФТП, 37, 513 (2003)
  12. Ю.Б. Болховитянов, О.П. Пчеляков, С.И. Чикичев. УФН, 171, 689 (2001)
  13. J.W. Matthews, A.E. Blakeslee. J. Cryst. Growth, 27, 118 (1974)
  14. J.W. Matthews. J. Vac. Sci. Technol., 12, 126 (1975)
  15. E.A. Fitzgerald. Mater. Sci. Rep., 7, 92 (1991)
  16. S.C. Jain, M. Willander, H. Maes. Semicond. Sci. Technol., 11, 641 (1996)
  17. D.J. Eaglesham, E.P. Kvam, D.M. Maher, C.J. Humpreys, J.C. Bean. Phil. Mag. A, 59, 1059 (1989)
  18. E.P. Kvam, D.M. Maher, C.J. Humpreys. J. Mater. Res., 5, 1900 (1990)
  19. D.D. Perovic, G.C. Weatherly, J.-M. Baribeau, D.C. Houghton. Thin Sol. Films, 183, 141 (1989)
  20. D.D. Perovic, D.C. Houghton. Inst. Phys. Conf. Ser., No 146, 117 (1995)
  21. R. Hull, J.C. Bean. J. Vac. Sci. Technol., A 7, 2580 (1989)
  22. W. Hagen, H. Strunk. Appl. Phys., 47, 85 (1978)
  23. F.K. LeGoues, B.S. Meerson, J.F. Morar. Phys. Rev. Lett., 66, 2903 (1991)
  24. M.A. Capano. Phys. Rev. B, 45, 11 768 (1992)
  25. Y. Chen, J. Washburn. Phys. Rev. Lett., 77, 4046 (1996)
  26. Ю.Б. Болховитянов, О.П. Пчеляков, Л.В. Соколов, А.И. Никифоров, Б. Фойхтлендер. Изв. АН. Сер. физ., 65, 180 (2001)
  27. R.J. Asaro, W.A. Tiller. Metall. Trans., 3, 1789 (1972)
  28. М.А. Гринфельд. ДАН СССР, 290, 1358 (1986)
  29. W. Seifert, N. Carlsson, M. Miller, M.-E. Pistol, L. Samuelson, L.R. Wallenberg. Progr. Cryst. Growth Charact., 33, 423 (1996)
  30. О.П. Пчеляков, Ю.Б. Болховитянов, А.В. Двуреченский, Л.В. Соколов, А.И. Никифоров, А.И. Якимов, Б. Фойхтлендер. ФТП, 34, 1281 (2000)
  31. D.E. Jesson, S.J. Pennycook, J.-M. Baribeau, D.C. Houghton. Phys. Rev. Lett., 71, 1744 (1993)
  32. J. Tersoff, F.K. LeGoues. Phys. Rev. Lett., 72, 3570 (1994)
  33. R. Hull, J.C. Bean, C. Buescher. J. Appl. Phys., 66, 5837 (1989)
  34. P.M. Mooney, F.K. LeGoues, J. Tersoff, J.O. Chu. J. Appl. Phys., 75, 3968 (1994)
  35. V.I. Vdovin, M.G. Mil'vidskii, T.G. Yugova, K.L. Lyutovich, S.M. Saidov. J. Cryst. Growth, 141, 109 (1994)
  36. S.W. Lee, P.S. Chen, T.Y. Chien, L.J. Chen, C.T. Chia, C.W. Liu. Thin Sol. Films, 508, 120 (2006)
  37. H. Chen, L.W. Guo, Q. Cui, Q. Hu, Q. Huang, M. Zhou. J. Appl. Phys., 79, 1167 (1996)
  38. K.K. Linder, F.C. Zhang, J.-S. Rieh, P. Bhattacharya, D. Houghton. Appl. Phys. Lett., 70, 3224 (1997)
  39. J.H. Li, C.S. Peng, Y. Wu, D.Y. Dai, J.M. Zhou, Z.H. Mai. Appl. Phys. Lett., 71, 3132 (1997)
  40. C.S. Peng, Z.Y. Zhao, H. Chen, J.H. Li, Y.K. Li, L.W. Guo, D.Y. Dai, Q. Huang, J.M. Zhou, Y.H. Zhang, T.T. Sheng, C.H. Tung. Appl. Phys. Lett., 72, 3160 (1998)
  41. J.H. Li, C.S. Peng, Z.H. Mai, J.M. Zhou, Q. Huang, D.Y. Dai. J. Appl. Phys., 80, 1292 (1999)
  42. P.I. Gaiduk, A.N. Larsen, J.L. Hansen. Thin Sol. Films, 367, 120 (2000)
  43. Y.H. Luo, J. Wan, R.L. Forrest, J.L. Liu, M.S. Goorsky, K.L. Wang. J. Appl. Phys., 89, 8279 (2001)
  44. Yu.B. Bolkhovityanov, A.K. Gutakovskii, V.I. Mashanov, O.P. Pchelyakov, M.A. Revenko, L.V. Sokolov. J. Appl. Phys., 91, 4710 (2002)
  45. F.K. LeGoues, B.S. Meyerson, J.F. Morar, P.D. Kirchner. J. Appl. Phys., 71, 4230 (1992)
  46. R.J. Beanland. Appl. Phys., 72, 4031 (1992)
  47. Yu.B. Bolkhovityanov, A.S. Deryabin, A.K. Gutakovskii, M.A. Revenko, L.V. Sokolov. Thin Sol. Films, 466, 69 (2004)
  48. Yu.B. Bolkhovityanov, A.S. Deryabin, A.K. Gutakovskii, M.A. Revenko, L.V. Sokolov. J. Appl. Phys., 96, 7665 (2004)
  49. Yu.B. Bolkhovityanov, A.S. Deryabin, A.K. Gutakovskii, M.A. Revenko, L.V. Sokolov. J. Cryst. Growth, 280, 309 (2005)
  50. M. Bauer, K. Lyutovich, M. Oehme, E. Kasper, H.-J. Herzog, F. Ernst. Thin Sol. Films, 369, 152 (2000)
  51. W.-X. Ni, K. Lyutovich, J. Alami, C. Tengstedt, M. Bauer, E. Kasper. J. Cryst. Growth, 227/228, 756 (2001)
  52. A.G. Cullis, A.J. Pidduck, M.T. Emeny. J. Cryst. Growth, 158, 15 (1996)
  53. C.S. Ozkan, W.D. Nix, H. Gao. Appl. Phys. Lett., 70, 2247 (1997)
  54. Yu.B. Bolkhovityanov, A.S. Deryabin, A.K. Gutakovskii, M.A. Revenko, L.V. Sokolov. Appl. Phys. Lett., 85, 6140 (2004)
  55. J. Godet, L. Pizzagalli, S. Brochard, P. Beauchamp. Phys. Rev. B, 70, 054 109 (2004)
  56. M. Copel, M.C. Reuter, M. Horn von Hoegen, R.M. Tromb. Phys. Rev. B, 42, 11 682 (1990)
  57. G.G. Jernigan, C.L. Silvestre, M. Fatemi, M.E. Twigg, P.E. Thompson. J. Cryst. Growth, 213, 299 (2000)
  58. A.D. Lambert, B.M. McGregor, R.J.H. Morris, C.P. Parry, D.P. Chu, G.A. Cooke, P.J. Phillips, T.E. Whall, E.H.C. Parker. Semicond. Sci. Technol., 14, L1 (1999)
  59. Yu.B. Bolkhovityanov, A.S. Deryabin, A.K. Gutakovskii, M.A. Revenko, L.V. Sokolov. J. Cryst. Growth, 293, 247 (2006)
  60. P. Bratu, K.L. Kompa, U. Hoefler. Chem. Phys. Lett., 251, 1 (1996)
  61. J.E. Vasek, Z. Zhang, C.T. Salling, M.G. Lagally. Phys. Rev. B, 51, 17 207 (1995)
  62. R.R. LaPierre, B.J. Robinson, D.A. Thompson. J. Cryst. Growth, 191, 319 (1998)
  63. Y.J. Chun, Y. Okada, M. Kawabe. J. Cryst. Growth, 150, 497 (1995)
  64. Yu.B. Bolkhovityanov, A.S. Deryabin, A.K. Gutakovskii, L.V. Sokolov. J. Cryst. Growth, 297, 57 (2006)
  65. Ю.Б. Болховитянов, А.С. Дерябин, А.К. Гутаковский, А.В. Колесников, Л.В. Соколов. ФТП, 41, (2007)
  66. V.I. Vdovin. Phys. Status Solidi A, 171, 239 (1999)
  67. S.Y. Yang, J.R. Abelson. J. Vac. Sci. Techn. A, 11, 1327 (1993)
  68. Yu.B. Bolkhovityanov, A.K. Gutakovskii, V.I. Mashanov, O.P. Pchelyakov, M.A. Revenko, L.V. Sokolov. Thin Sol. Films, 392, 98 (2001)
  69. S. Mantl, B. Hollander, R. Liedtke, S. Mesters, H.J. Herzog, H. Kibbel, T. Hackbarth. Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B, 147, 29 (1999)
  70. H. Trinkaus, B. Hollander, St. Rongen, S. Mantl, H.-J. Herzog, J. Kuchenbecker, T. Hackbarth. Appl. Phys. Lett., 76, 3552 (2000)
  71. K. Sawano, Y. Hirose, S. Koh, K. Nakagawa, T. Hattori, Y. Shiraki. J. Cryst. Growth, 251, 685 (2003)
  72. J. Cai, P.M. Mooney, S.H. Christiansen, H. Chen, J.O. Chu, J.A. Ott. J. Appl. Phys., 95, 5347 (2004)
  73. R.J. Beanland. Appl. Phys., 77, 6217 (1995)
  74. J.P. Hirth, J. Lothe. Theory of Dislocations (N. Y., Wiley, 1982)
  75. R.J. Beanland. Appl. Phys., 72, 4031 (1992)
  76. P.B. Mooney, F.K. LeGoues, J. Tersoff, J.O. Chu. J. Appl. Phys., 75, 3968 (1994)
  77. F.K. LeGoues. Phys. Rev. Lett., 72, 876 (1994)
  78. M.M. Rahman, S.Q. Zheng, M. Mori, T. Tambo, C. Tatsuyama. J. Appl. Phys., 100, 053 505 (2006)
  79. A.P. Knights, R.M. Gwilliam, B.J. Sealy, T.J. Grasby, C.P. Parry, D.J.F. Fulgoni, P.J. Phillips, T.E. Whall, E.H.C. Parker, P.G. Coleman. J. Appl. Phys., 89, 76 (2001)
  80. T. Ueno, T. Irisawa, Y. Shiraki. J. Cryst. Growth, 227, 761 (2001)
  81. Y.H. Luo, J. Wan, R.L. Forrest, J.L. Liu, G. Jin, M.S. Goorsky, K.L. Wang. Appl. Phys. Lett., 78, 454 (2001)
  82. J.S. Speck, M.A. Brewer, G. Beltz, A.E. Romanov, W. Pompe. J. Appl. Phys., 80, 3808 (1996)
  83. R. Hull, J.C. Bean, R.E. Leibenguth, D.J. Werder. J. Appl. Phys., 65, 4723 (1989)
  84. E. Kasper, K. Lyutovich, V. Bauer, M. Oemie. Thin Sol. Films, 336, 319 (1998)
  85. H. Alexander, P. Haasen. Sol. St. Phys., 22, 27 (1968)
  86. C.G. Tuppen, C.J. Gibbings. J. Appl. Phys., 68, 1526 (1990)
  87. R. Hull, J.C. Bean, D. Bahnck, L.J. Peticolas, K.T. Short, F.C. Unterwald. J. Appl. Phys., 70, 2052 (1991)
  88. D.C. Houghton, D.D. Perovic, J.-M. Baribeau, G.G. Weatherty. J. Appl. Phys., 67, 1850 (1990)
  89. V.Yu. Karasev, N.A. Kiselev, E.V. Orlova, A.K. Gutakovsky, S.M. Pintus, S.V. Rubanov. Inst. Phys. Conf. Ser. 1989, No 100, section 1, p. 33
  90. А.К. Гутаковский, Ю.О. Кантер, В.Ю. Карасев, Н.А. Киселев, С.М. Пинтус, С.В. Рубанов, С.И. Стенин, А.А. Федоров. ДАН СССР, 304, 355 (1989)
  91. V.I. Vdovin. J. Cryst. Growth, 172, 58 (1997)
  92. T.J. Gosling. J. Appl. Phys., 74, 5415 (1993)
  93. Y. Bogumilowicz, J.M. Hartmann, C. Di Nardo, P. Holliger, A.-M. Papon, G. Rolland, T. Billon. J. Cryst. Growth, 290, 523 (2006)
  94. H.-C. Luan, D.R. Lim, K.K. Lee, K.M. Chen, J.G. Sandland, K. Wada, L.C. Kimerling. Appl. Phys. Lett., 75, 2909 (1999)
  95. L. Colace, G. Masini, G. Assanto, H.-C. Luan, K. Wada, L.C. Kimerling. Appl. Phys. Lett., 76, 1231 (2000)
  96. Ю.Б. Болховитянов, Ю.Д. Ваулин, А.К. Гутаковский, С.И. Стенин, В.И. Юдаев. Изв. АН. Сер. физ., 44, 1238 (1980)
  97. Yu.B. Bolkhovityanov, Yu.D. Vaulin, A.K. Gutakovskii, V.I. Yudaev. Cryst. Res. Tech., 16, 921 (1981)
  98. Yu.B. Bolkhovityanov, V.I. Yudaev, A.K. Gutakovskii. Thin Sol. Films, 137, 111 (1986)
  99. P. Sheldon, B.G. Yacobi, K.M. Jones, D.J. Dunlavy. J. Appl. Phys., 58, 4186 (1985)
  100. M. Halbwax, D. Bouchier, V. Yam, D. Debarre, L.H. Nguyen, Y. Zheng, P. Rosner, M. Benamara, H.P. Strunk, C. Clers. Appl. Phys. Lett., 97, 064907-1 (2005)
  101. J. Liu, H.J. Kim, O. Hul'ko, Y.H. Xie, S. Sahni, P. Bandaru, E. Yablonovitch. J. Appl. Phys., 96, 916 (2004)
  102. A. Sakai, T. Tatsumi. Appl. Phys. Lett., 64, 52 (1994)
  103. D. Dentel, J.L. Bischoff, T. Angot, L. Kubler. Surf. Sci., 402/404, 211 (1998)
  104. S.-J. Kahng, Y.H. Ha, J.-Y. Park, S. Kim, D.W. Moon, Y. Kuk. Phys. Rev. Lett., 80, 4931 (1998)
  105. S.-J. Kahng, Y.H. Ha, D.W. Moon, Y. Kuk. Phys. Rev. B, 61, 10 827 (2000)
  106. A. Portavoce, I. Berbezier, A. Ronda. Phys. Rev. B, 69, 155 414 (2004)
  107. M. Horn-von Hoegen, B.H. Muller, A. Al-Falou. Phys. Rev. B, 50, 11 640 (1994)
  108. Th. Schmidt, R. Kroger, T. Clausen, J. Falta, A. Janzen, M. Kammler, P. Kury, P. Zahl, M. Horn-von Hoegen. Appl. Phys. Lett., 86, 111 910 (2005)
  109. F.K. LeGoues, M. Horn-von Hoegen, M. Copel, R.M. Tromp. Phys. Rev. B, 44, 12 894 (1991)
  110. M. Horn-von Hoegen, A. Al-Falou, H. Pietsch, B.H. Muller, M. Henzler. Surf. Sci., 298, 29 (1993)
  111. M. Horn-von Hoegen, F.K. LeGoues, M. Copel, M.C. Reuter, R.M. Tromp. Phys. Rev. Lett., 67, 1130 (1991)
  112. M. Horn-von Hoegen, M. Copel, J.C. Tsang, M.C. Reuter, P.M. Tromp. Phys. Rev. B, 50, 10 811 (1994)
  113. D.J. Eaglesham, A.E. White, L.C. Feldman, N. Noriya, D.C. Jacobson. Phys. Rev. Lett., 70, 1643 (1993)
  114. H.J. Osten, J. Klatt, G. Lippert, B. Dietrich, E. Bugiel. Phys. Rev. Lett., 69, 450 (1992)
  115. J.M.C. Thornton, A.A. Williams, J.E. Macdonald, R.G. van Silfhout, M.S. Finney, C. Norris. Surf. Sci., 273, 1 (1992)
  116. T.F. Wietler, E. Bugiel, K.R. Hofmann. Appl. Phys. Lett., 87, 182 102 (2005); Thin Sol. Films, 508, 6 (2006)
  117. M. Bauer, J. Taraci, J. Tolle, A.V.G. Chizmeshya, S. Zollner, D.J. Smith, J. Menendez, C. Hu, J. Kouvetakis. Appl. Phys. Lett., 81, 2992 (2002)
  118. R. Roucka, J. Tolle, C. Cook, A.V.G. Chizmeshya, J. Kouvetakis, V.R. D'Costa, J.Menendez, Z.D. Chen, S. Zollner. Appl. Phys. Lett., 86, 191 912 (2005)
  119. J. Tolle, R. Roucka, A.V.G. Chizmeshya, J. Kouvetakis, V.R. D'Costa, J. Menendez. Appl. Phys. Lett., 88, 252 112 (2006).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.