2020-03-17
2020-03-09
InP-Si ヘテロ界面を実現する試みとして、新しい一般的な方法である、水素化物気相エピタキシー リアクターでの波形エピタキシャル横方向成長 (CELOG) 技術が研究されました。Si上のInPシード層(0 0 1) は、間隔の狭いエッチングされたメサ ストライプにパターン化され、その間に Si 表面が現れました。メサ ストライプのある表面は、波形の表面に似ています。メサ ストライプの上部と側壁は SiO2 マスクで覆われ、その後、メサ ストライプの上部のライン開口部がパターン化されました。この凹凸面にＩｎＰの成長を行った。InP の成長は、露出したシリコン表面ではなく、開口部から選択的に発生することが示されていますが、徐々に横方向に広がり、シリコンとの直接的な界面を形成するため、CELOG という名前が付けられています。成長パラメーターを使用して成長挙動を調べます。横方向の成長は、{3 3 1} と {2 1 1} の高屈折率境界面によって制限されます。これらの平面の原子配列、結晶方位に依存するドーパントの取り込みと気相の過飽和は、横方向の成長の程度に影響を与えることが示されています。横方向と縦方向の成長率の比は 3.6 に達します。X 線回折研究では、InP シード層と比較して、CELOG InP の結晶品質が大幅に改善されていることが確認されています。透過型電子顕微鏡研究により、CELOG による貫通転位のない直接的な InP-Si ヘテロ界面の形成が明らかになりました。CELOG は、InP と Si の間の大きな格子不整合 (8%) が原因で発生する可能性のある転位を回避することが示されていますが、層にステーキング欠陥が見られる可能性があります。これらはおそらく、Si 表面または SiO2 マスクの表面粗さによって作成されます。これは、最初のプロセス処理の結果であると考えられます。
出典:IOPサイエンス
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