补充资料：半导体薄膜材料制备

半导体薄膜材料制备
preparation of semiconductor thin film

匕andQot一bomo eoiliao Zhlbei半导体薄膜材料制备(preparation of Semi-conduetor thin film)在衬底材料上生长半导体薄膜，是半导体材料制备的重要方法。所用的衬底可以是半导体材料，也可以是非半导体材料;衬底与薄膜可以是单晶、多晶或非晶材料。根据衬底与薄膜材料的晶体结构，薄膜可分为外延薄膜、微晶薄膜、非晶薄膜等。 外延一种在单晶衬底的表面上沉积原子，并与衬底晶体的结构按一定关系生长和形成单晶薄膜的工艺。当沉积层与衬底是同种材料时称为同质外延，如硅沉积在硅衬底上;而当沉积层与衬底不是同种材料时则称为异质外延，为GaAIA，沉积在GaAs衬底上。 按外延的定义，必须满足以下2个条件:(1)外延层和衬底的晶体结构必须具有共同的结晶空间群;(2)外延层和衬底的点阵参数必须尽量匹配。点阵失配度为: 。~aL一a，/a。，式中aL和a。分别为外延层衬底的点阵参数，入，为其平均值。当。簇1。一“时，外延层和衬底可以保持真正的点阵平面连续性。如果:>1。一“，则界面有产生失配位错和增加外延层成核困难的趋势。 外延的方法有化学气相外延、液相外延、固相外延、MOCVD外延、分子束外延、化学束外延、离子束外延、离子团束外延、物理气相外延等。 在化合物半导休材料单晶薄膜生长中，选用上述方法，可以在同质或异质衬底上生长各种多层、薄层和原子层的半导体薄膜，用以制备光电和微波器件以及它们的集成电路。在硅单晶薄膜生长中，为了满足器件和集成电路高集成度和高性能的要求，已开发了各种CVD工艺。低温硅外延工艺尤其获得迅速发展。这种低温工艺的优点是不但减少杂质的再分布，而且也降低异质界面上因膨胀而引起的应变和消除在超小型异质结构中不同材料之间的相互作用。 能带工程由于MOCVD和分子束外延工艺的发展，半导体薄膜生长已进入“人工裁剪”各种材料特性的“能带工程”阶段。这方面的最新成就是利用应力和应变调制外延薄膜，例如Si一Ge、GaAIAs等的能带结构，创造或改善半导体单晶薄膜和器件的电子行为，从而人工地生长出具有特殊性能的新型结构材料，以满足微电子和光电子器件以及集成电路向高速、高效、高功率和小型化发展的需要。用MOCVD和分子束外延研制应变层超晶格、异质结构(如Si/GaAs、CdT。/Si);调制掺杂，原子层和原子掺杂薄膜材料已成为半导体薄膜生长的新方向。 非外延薄膜制备非晶、微晶、多晶薄膜的方法有化学气相沉积法、磁控溅射法、等离子增强化学气相沉积法、光激励化学气相沉积法等。 (彭瑞伍)

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