10微米以下厚度的Ge薄膜从散装Ge基板通过湿蚀刻方法制造
Liming Wang1, Ying Zhu1,2, Rui-Tao Wen2
1Department of Materials Engineering, The University of British Columbia, Vancouver, BC V6T 1Z4, Canada.
ACS omega
|January 1, 2024
概括
研究人员开发了一种廉价的湿蚀刻方法,使用酸性H2O2溶液来制造超薄的 (Ge) 薄膜. 这种技术成功地将散装Ge稀释到4.1μm,同时保持其低缺陷密度,用于先进的光学设备.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 半导体物理 半导体物理
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 低缺陷密度的 (Ge) 薄膜对于推进基于Ge的光学设备至关重要,包括光探测器,发光二极管 (LED) 和激光器.
- 在提高基于Ge的多连接太阳能电池的效率方面,Ge稀释也至关重要.
研究的目的:
- 为了研究湿蚀的可行性,以生产低缺陷密度的Ge薄膜.
- 为了评估不同的酸性过氧化 (H2O2) 溶液用于Ge蚀刻.
- 为了获得适用于光学和太阳能电池应用的超薄Ge薄膜.
主要方法:
- 使用三种酸性H2O2溶液蚀刻Ge基板:酸 (HF),盐酸 (HCl) 和硫酸 (H2SO4).
- 分析了蚀刻速率,表面形态和表面粗度.
- 最佳溶液 (HCl-H2O2-H2O, 1:1:5) 用于稀释535微米厚的散装Ge基板.
主要成果:
- 化-H2O2-H2O溶液从535微米厚的基板中获得了4.1微米的Ge薄膜厚度.
- 由此产生的薄膜具有10nm的RMS表面粗度.
- 保持了6000-7000厘米2的低线程位移密度,保持了散装Ge的初始质量.
结论:
- 这种湿蚀方法提供了一种廉价且方便的方法,用于精确地稀释Ge基板.
- 该技术可以制备10微米以下厚度的Ge薄膜,缺陷密度低.
- 这有助于进一步研究高性能基于Ge的光探测器,LED,激光器和多连接太阳能电池.
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