1.一种提高剥离Si基和SOI基Ge薄膜质量的方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将Si片和SOI片分别进行表面处理后，用涂胶机甩干后放入磁控溅射系统，待溅射‑4

室本底真空度小于1× 10  Pa时，向溅射室内充入纯度为5N的Ar气体，通过调节Ar气流量调节溅射室内气压；

（2）室温下，在Si片和SOI片表面溅射一层a‑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a‑Ge薄膜的速率；

（3）将步骤（2）溅射完a‑Ge薄膜后，在Si片和SOI片的a‑Ge薄膜上沉积SiO2保护层，并对Si片和SOI片的a‑Ge薄膜对进行高温热处理；

（4）将步骤（3）热处理完的Si片和SOI片采用体积比为1:20的HF:H2O溶液浸泡10 ~15 min，去除SiO2保护层，去离子水冲洗10~15次；

（5）将表面处理后的Ge片采用体积比为1:20的HF:H2O溶液浸泡2~4 min，去除Ge表面氧化层，去离子水冲洗10 15次；

~

（6）将步骤（4）处理完的Si片和SOI片和步骤（5）处理完的Ge片采用涂胶机甩干，并将Ge片与Si片、Ge片和SOI片贴合在一起；

（7）将步骤（6）贴合后的Ge/Si和Ge/SOI贴合片放入键合机内进行低温短时间热压键合；

（8）将步骤（7）获得的Ge/Si和Ge/SOI键合片放入管式退火炉中进行分步骤短时间退火，实现Si基和SOI基Ge薄膜的剥离；

（9）将步骤（8）剥离后的Ge/Si和Ge/SOI样品采用手动化学机械抛光对Ge薄膜的剥离表面进行抛光；

（10）将步骤（9）抛光后的Ge/Si和Ge/SOI样品采用丙酮、乙醇和去离子水分别依次超声清洗10 min，去除Ge薄膜表面吸附颗粒物和有机物；

（11）将步骤（10）清洗后的Ge/Si和Ge/SOI样品放入ICP刻蚀系统，待刻蚀室本底真空度‑4

小于1× 10  Pa时，向刻蚀室内充入纯度为5N的SF6气体，通过调节SF6气流量调节刻蚀室内气压；

（12）室温下，采用小功率RIE刻蚀技术对Ge薄膜表面的离子注入损伤层进行刻蚀，通过控制刻蚀功率和衬底温度来调节刻蚀速率；

（13）将步骤（9）抛光后和步骤（12）刻蚀后的Ge/Si和Ge/SOI样品采用AFM和双晶XRD对Ge薄膜的表面粗糙度和晶体质量进行测试；

步骤（3）中溅射完a‑Ge薄膜后，将Ar气流量调至21 sccm，保持真空腔内气压为0.78 Pa，开启磁控溅射射频电源，将射频功率调至150 W，在a‑Ge上薄膜溅射50 nm SiO2薄膜，作为退火保护层；并将溅射完SiO2薄膜的Si片和SOI片放入管式退火炉中，在600  °C退火5 min，实现a‑Ge薄膜的多晶化；

步骤（7）中所述低温短时间热压键合具体为：将贴合后的Ge/Si和Ge/SOI样品放入键合‑5

机内，待键合机内真空压强小于10  Torr后对Ge/Si和Ge/SOI样品键合片进行热压，施加的压力为800 N，温度为150 °C，升温速率为5 °C/min，热压时间为1 h；

步骤（8）所述分步骤短时间退火为：首先将温度升到100  °C退火1 h，接着将温度升到

200 °C退火1 h，接着将温度升到300 °C退火1 h，最后将温度升到400 °C退火1 h实现Si基和SOI基Ge薄膜的短时间剥离，升温降温速率为5 °C /min；

步骤（12）中调节射频电源功率为100 W，衬底温度为20 °C，刻蚀掉顶层700 nm Ge薄膜，刻蚀速率为315 nm/min。

2.根据权利要求1所述的一种提高剥离Si基和SOI基Ge薄膜质量的方法，其特征在于：步骤（1）中Si片和SOI片进行表面处理的方法，包括以下步骤：

1）将SOI片和Ge片用丙酮、乙醇和去离子水分别依次超声清洗10 min，去除基底表面吸附颗粒物和有机物；

2）将步骤1）有机超声清洗完的Si片和SOI片先用体积比为4:1的H2SO4:H2O2溶液煮沸10~

15 min，去离子水冲洗10~15次，再将Si片和SOI片用体积比为1:20的HF:H2O溶液浸泡2~4 min，去离子水冲洗10 15次；

~

3）将步骤2）处理完的Si片和SOI片先用体积比为1:1:4的NH4OH:H2O2:H2O溶液煮沸10~15 min，去离子水冲洗10~15次，再将Si片和SOI片用体积比为1:20的HF:H2O溶液浸泡2~4 min，去离子水冲洗10 15次；

~

4）将步骤3）处理完的Si片和SOI片先用体积比为1:1:4的HCl:H2O2:H2O溶液煮沸10~15 min，去离子水冲洗10~15次，再将Si片和SOI片采用体积比为1:20的HF:H2O溶液浸泡2~4 min，去离子水冲洗10 15次。

~

3.根据权利要求1所述的一种提高剥离Si基和SOI基Ge薄膜质量的方法，其特征在于：步骤（1）中通过调节Ar气流量调节溅射室内气压具体为：向溅射室内充入纯度为5N的Ar气体，通过通入的气体流量为6.5 sccm的气体使溅射室内的压强保持在0.5 Pa，同时开启直流溅射电源。

4.根据权利要求1所述的一种提高剥离Si基和SOI基Ge薄膜质量的方法，其特征在于：步骤（2）中直流溅射电源电流为0.3 A，电压为406 V，样品托转速为10 rpm，在Si片和SOI片上溅射一层厚度为30 nm的a‑Ge薄膜，沉积速率为23 nm/min。

5.根据权利要求1所述的一种提高剥离Si基和SOI基Ge薄膜质量的方法，其特征在于：步骤（5）中Ge片表面处理的方法，包括以下步骤：

1）将Ge片用丙酮、乙醇和去离子水分别依次超声清洗10 min，去除基底表面吸附颗粒物和有机物；

2）将步骤1）清洗完的Ge片采用体积比为1:20的HF:H2O溶液浸泡2~4 min，去离子水冲洗

10 15次；

~

3）将步骤2）冲洗完的Ge片放入PECVD真空腔，生长一层90 nm SiO2作为离子注入保护层，生长速率为24 nm/min；

+

4）将步骤3）生长完SiO2的Ge片放入离子注入真空腔，接着对Ge表面进行H注入；

+

5）将步骤4）H 注入完的Ge片采用体积比为1:20的HF:H2O溶液浸泡10 min，去除Ge表面

90 nm SiO2，去离子水冲洗10~15次；

6）将步骤5）冲洗完的Ge片用丙酮、乙醇和去离子水分别依次超声清洗10 min，去除基底表面吸附颗粒物和有机物。

6.根据权利要求1所述的一种提高剥离Si基和SOI基Ge薄膜质量的方法，其特征在于：步骤（9）所述抛光为：采用体积比为compol80:H2O=1:3的抛光液在聚氨酯抛光垫上采用八字形研磨路径对剥离Ge薄膜表面进行抛光20 min。