Формирование нанослоев Ge пиролизом моногермана при пониженном давлении

Abstract

The influence of SiH4 pyrolysis conditions on the structural and morphological properties of Ge layers, deposited on Si substrates, has been investigated. It was revealed that the sharp increase in the grain size and the surface roughness of Ge layers occurs in the range of deposition temperatures 470 to 500 ºC. It was found that 500 °C is the temperature of transition from deposition of the amorphous-crystalline to deposition of the fully crystalline Ge layers. It was shown that the gentle slope of Ge and Si bands in the RBS data of Ge layers, deposited at higher temperatures, is connected with high surface roughness. It was shown that the increase of deposition temperature leads to the internal stress reducing and to the higher relaxation of Ge layers. = Исследовано влияние режимов пиролиза моногермана на структурные и морфологические свойства слоев Ge, осажден- ных на кремниевых подложках. Показано, что в диапазоне температур осаждения 470÷500 ºС резко увеличивается размер зерна (примерно в 10÷12 раз) и шероховатость поверхности (примерно в 6 раз) осажденных слоев Ge. Установлено, что при температуре 500 ºС происходит переход осаждения от аморфно-кристаллических к полностью поликристаллическим слоям Ge. Пологий наклон полос Ge и Si в спектрах резерфордовского обратного рассеяния слоев Ge, осажденных при более вы- соких температурах, связан со значительной шероховатостью поверхности, которая приводит к изменению энергии рассе- янных ионов He+ от участков кремниевой подложки с различной толщиной слоя Ge. Анализ спектров комбинационного рассеяния света выявил отсутствие атомов Si в осажденном слое Ge. Показано, что увеличение температуры осаждения приводит к снижению внутренних механических напряжений и повышению степени релаксации слоев Ge.