1.一种耐高温高质量SOI基剥离Ge薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)SOI片和Ge片分别用丙酮、乙醇和去离子水依次超声清洗10 15 min,去除基底表面~吸附颗粒物和有机物;
2)经上述1)步骤清洗完的Ge片采用体积配比为HF:H2O=1:20的溶液浸泡2~4 min,去离子水冲洗10 15次;
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3)经上述2)步骤冲洗完的Ge片采用PECVD生长90 nm的SiO2保护层;
4)经上述3)步骤生长完SiO2保护层的Ge片采用离子注入机进行H+注入;
5)经上述4)步骤离子注入完的Ge片采用体积配比为HF:H2O=1:20的溶液浸泡10 min去除SiO2保护层,去离子水冲洗10~15次;
6)经上述5)步骤冲洗完的Ge片分别用丙酮、乙醇和去离子水依次超声清洗10 15 min,~去除基底表面吸附颗粒物和有机物;
7)经上述6)步骤清洗完的Ge片采用体积配比为HF:H2O=1:20的溶液浸泡2 4 min,去离~子水冲洗10 15次;
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8)经上述1)步骤清洗完的SOI片,先用体积配比为H2SO4:H2O2 =4:1的溶液煮沸10~15 min,去离子水冲洗10~15次,再将SOI片用体积配比为HF:H2O=1:20的溶液浸泡2~4 min,去离子水冲洗10 15次;
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9)经上述8)步骤处理完的SOI片,先用体积配比为NH4OH:H2O2:H2O=1:1:4的溶液煮沸10~
15 min,去离子水冲洗10~15次,再将SOI片用体积配比为HF:H2O=1:20的溶液浸泡2~4 min,去离子水冲洗10 15次;
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10)经上述9)步骤处理完的SOI片,先用体积配比为HCl:H2O2:H2O=1:1:4的溶液煮沸10~
15 min,去离子水冲洗10~15次,再将SOI片用体积配比为HF:H2O=1:20的溶液浸泡2~4 min,去离子水冲洗10 15次;
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11)经上述10)步骤处理完的SOI片用甩干机甩干后放入磁控溅射系统,待溅射室本底真空度小于1×10-4 Pa,向溅射室内充入纯度为5N的Ar气体,调节溅射室内气压;
12)室温下,在SOI片表面溅射非晶Ge薄膜,通过控制磁控溅射靶位电流和样品托转速来调节溅射非晶Ge薄膜的速率;
13)经上述12)步骤溅射完非晶Ge薄膜后,在非晶Ge薄膜上沉积SiO2保护层并对非晶Ge薄膜对进行高温热处理,将非晶Ge薄膜转化成多晶Ge薄膜;
14)经上述13)步骤热处理完的SOI片采用体积配比为HF:H2O=1:20的溶液浸泡10 min,去除表面SiO2保护层,去离子水冲洗10~15次;
15)经上述14)步骤处理完的SOI片采用手动化学机械抛光对多晶Ge薄膜进行抛光;
16)经上述15)步骤抛光完的SOI片分别采用丙酮、乙醇和去离子水依次超声清洗10 15 ~min,去离子水冲洗10 15遍,去除多晶Ge表面吸附颗粒物;
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17)经上述16)步骤冲洗完的SOI片采用体积配比为HF:H2O=1:20的溶液浸泡2~4 min,去离子水冲洗10 15次;
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18)经上述7)步骤清洗完的Ge片和17)步骤处理完的SOI片采用甩干机甩干后贴合在一起;
19)经上述18)步骤贴合后的Ge/SOI贴合片放入退火炉中进行低温热退火, 实现从Ge片上剥离一层Ge薄膜下来覆盖在SOI基多晶Ge上;
20)经上述19)步骤剥离后的SOI片放置于PECVD真空腔内在Ge薄膜表面生长一层100 nm SiO2作为退火保护层;
21)经上述20)步骤生长完SiO2的SOI片放置于N2气氛围内进行短时间高温热退火。