基于锗基衬底的镍化物界面特性研究

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1、昨中阁分类号；ＴＮ３８６．１学校代码：１０８５６Ｍ０５０１１３１０９学号：巧ｉｍｎ巧巧ｎＳｆｌＥＢＳＴ＾ＳｎＢｉｎＢＥｍｆｍＳＭＲＳ巧；；；ｒ；－ｉ；诉；％硕±学位论文＾ＭａｓｔｅｒｓＴｈｅｓｉｓ基于褚基衬底的媒化物Ｓ界面特性研究材稱物理与化学；；专业孟聽然作者姓名指导教师完成日期２０１５年１２月＇＇．＇■．．．：＇．．：，、气－Ｖ＇ｕ中图分类号：TN386.1学校代码：10856学号：M050113109上海工程技术大学硕士学位论文基于锗基衬底的镍化物界面特性研

2、究作者姓名：孟骁然指导教师：平云霞专业：材料物理与化学学院：材料工程学院申请学位：工学硕士完成时间：2015年12月评阅人：薛绍林吴建宝答辩委员会主席：薛绍林成员：吴建宝张修丽朱鹏飞张朝民UniversityCode：10856StudentID:M050113109INVESTIGATIONSOFNIGEANDNIGESNCONTACTSONTHEGE-BASEDSUBSTRATECandidate:XiaoranMengSupervisor:YunxiaPingMajor:MaterialsPhysicsandChemistryShanghaiUniver

3、sityofEngineeringScienceShanghai，P.R.ChinaDecember，2015上海工程技术大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所递交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，均己在文中。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：盏魏然４＾《日期：２年３月日上巧工程技术大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了

4、解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海工程技术大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可＾采用影印。、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文！□，在年解密后适用本授权书。保密＿本学位论文属于不保密＂＂（请在Ｗ上方框内打Ｖ）学位论文作者签名指导教师签名：＾曰期：＞／／年月；／曰曰期：之３，年月＜曰３备３各基于锗基衬底的镍化物界面特性研究摘要随着超大规模集成电路的集成度不断增加，晶体管单元尺寸不断缩小，硅材料

5、逐渐达到了其理论上的物理极限。为了持续摩尔定律的增长趋势，具有高迁移率的半导体锗(Germanium:Ge)和锗锡(Germanium-Tin:GeSn)材料逐渐成为目前研究的热点。然而，由于工艺性质等方面的差异，Ge和GeSn材料的应用还存在着诸多困难，金属与Ge或GeSn接触就是诸多难题之一。如何解决新型半导体材料金半接触问题就显得尤为重要。本论文尝试在金属镍(Nickel:Ni)与Ge中间利用石墨烯作为插入层对Ni/Ge反应进行调节；同时，也研究了金属铝(Aluminum:Al)插入层对Ni/GeSn反应的影响，本论文取得了如下成果：1、利用化学气相沉积

6、系统（ChemicalVaporDeposition:CVD）生长了Ge上石墨烯材料，用离子注入设备制备可控密度的缺陷石墨烯，利用Ge上缺陷石墨烯系统对NiGe化物的生成进行调制改性。最终得到了均匀的NiGe薄膜，NiGe和Ge衬底的界面平整，增加了材料的热稳定性。对制备的NiGe薄膜进行了拉曼测试(Raman)、扫描电子显微镜（ScanningElectronMicroscope:SEM）、原子力显微镜(AtomicForceMicroscope:AFM)、透射电子显微镜（TransmissionElectronMicroscope:TEM）、能谱分析(En

7、ergyDispersiveSpectrometer:EDS)等多种分析表征。2、探明了Ni/Ge反应与石墨烯缺陷的关系。分别利用无缺陷石墨烯、硼离子注入剂量分别为1×1014、1×1015、2×1015atoms/cm2的缺陷石墨烯进行反应，探明了Ni/Ge通过缺陷石墨烯的反应路径，发现硼离子注入剂量为2×1015atoms/cm2，退火温度500℃时，为最理想的工艺参数，成功获得了高质量的NiGe薄膜，取得了极其均匀和平整的接触界面与表面，但当温度超过600℃时，薄膜质量有所下降。3、研究了高Sn含量GeSn形成NiGeSn薄膜过程，利用Al插入层调制高S

8、n含量NiGeSn薄膜表面形貌，成功降