C诱导层在Ge量子点溅射生长过程中的影响研究

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1、独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果，对本文的研究做出贡献的集体和个人均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：』擞日期：-班论文使用和授权说明本人完全了解云南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文和论文电子版；允许论文被查阅或借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵循此规定)研究生签名：二燃导师签名：—孥日期：必本人及导师同

2、意将等Z论文提交至清华大学“中国学术期刊(光盘版)电子杂志社"进行电子和网坌出版，并犏入CNKI系列数据库，传播本学位论文的全部或部分内容，同意描(中国优秀情一卜学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。研究生签名．．．：．：圣导师签名：)t’日期：_=二!云南大学硕士学位论文摘要利用FJL560III型超高真空磁控与离子束联合溅射设备的离子束溅射室内制备Ge／Si量子点样品，以自组装Stranski．Krastanov(S．K)生长模式的热力学及动力学理论为基础，利用原子力显微镜(AFM)技术和Raman光谱对样品表面形貌和结构进行表征，系统地研究了C诱导层对Ge／Si

3、量子点形貌、密度、尺寸、组分等的影响以及生长机制的分析。本论文采用离子束溅射技术，具体围绕以下几个方面展开工作：1．通过改变诱导层C的生长厚度，在n型Si(100)衬底上生长了一系列Ge量子点样品，利用AFM和Raman对样品表面形貌和结构进行了表征，系统地研究了生长厚度对Ge量子点生长的影响，结果表明：当C层的厚度从0nm升高到0．05nm时，Ge量子点的密度逐渐增大，且结晶性变好，此时，Si．C键的形成导致浸润层表面粗糙度增大；当C层的生长厚度从0．05nm继续增加到O．15nm过程中，Ge量子点的密度开始减少，结晶性也有所变差，此时，C原子之间会发生相互融合，破坏了c(

4、4×4)重构，导致浸润层表面粗糙度减小；并在0．05nm时生长的量子点密度达到最大，此时密度为5．5x1010cm‘2。获得了离子束溅射生长高质量Ge量子点的C层理想厚度。2．通过改变诱导层C的生长温度，在n型Si(100)衬底上生长了一系列Ge量子点样品，利用AFM和Ramall对样品表面形貌和结构进行了表征，系统地研究了生长温度对Ge量子点生长的影响，结果表明：当C层的温度从600℃升高到700℃时，Ge量子点的密度逐渐降低，且结晶性变差，此时，Si．Ge互混加剧；当C层的生长温度从700。C升高到800。C过程中，Ge量子点的密度逐渐增大，结晶性也有所改善；并在750。

5、C时生长的量子点密度达到最大，此时密度为1．325x1011cm也。获得了离子束溅射生长高质量Ge量子点的C层理想温度。3．通过改变诱导层C的退火时间，在n型Si(100)衬底上生长了一系列Ge量子点样品，利用AFM和Raman对样品表面形貌和结构进行了表征，系统地研究了退火时间对Ge量子点生长的影响，结果表明：当C层的退火时间从0min升高到5min时，Ge量子点的密度逐渐增大，且结晶性变好，此时，Si．C键的形成抑制了Si原子向量子点中的扩散；且在退火5min时，样品的密度达到1．325x1011cm之；云南大学硕士学位论文摘要当C层的退火时间从5min继续增加到15mi

6、n过程中，Ge量子点的密度开始减少，结晶性也有所变差，此时，C原子之间会发生相互融合，破坏了c(4×4)重构。获得了离子束溅射生长高质量Ge量子点的C层理想退火时间。关键词：离子束溅射；Ge量子点；C诱导；扩散II云南大学硕士学位论文AbstractTheGe／Siquantumdotsamplesweregrownbyionbeamsputtering．ThenwesystematicstudytheC．inducedlayeraffectonGe／Siquantumdotscharacteristicsandmechanismofgrowth．Thesurfacemorp

7、hologyandstructurewerecharacterizedusingAtomicforcemicroscopy(AFM)andRamanspectra．TheeffectofC—inducedlayeronthequantumdotsmorphology,density,dimensionandcompositionoftheGequantumdotswerediscussedindetailbythethermodynamicandkinetictheoryofStranski-Krast