Si基SiGe、Ge弛豫衬底生长及其Ge光电探测器研制的开题报告.docx

Si基SiGe、Ge弛豫衬底生长及其Ge光电探测器研制的开题报告

开题报告

题目：Si基SiGe、Ge弛豫衬底生长及其Ge光电探测器研制

一、研究背景和意义

近年来，随着微纳技术的发展，Si基光电子器件在通信、测量等领域得到广泛应用。其中，Ge材料因其高载流子迁移率和较小的能隙等特点，被认为是制作高性能光电探测器和高速电子晶体管的重要材料。同时，SiGe材料因为具有优异的穿透性能和与Si匹配的线膨胀系数，也被广泛地应用于Si/SiGe异质结的研究中。而Ge弛豫衬底具有较好的表面平整度和晶体质量，能够有效减小界面缺陷。因此，本课题拟对Si基SiGe、Ge弛豫衬底的生长及其Ge光电探测器进行研究，旨在提高Ge光电探测器的探测灵敏度和响应速度，推动Si基光电子器件的发展。

二、研究内容和方法

1.Si基SiGe、Ge弛豫衬底生长

本研究将采用分子束外延（MBE）方法，在Si基上生长不同厚度的SiGe层，探索不同生长条件对SiGe生长质量的影响。同时，在Ge基底上生长Ge弛豫衬底，研究不同生长条件下Ge弛豫衬底晶体质量和表面平整度的变化规律。

2.Ge光电探测器研制

采用MBE法在Si基/SiGe异质结中生长p-i-n型Ge光电探测器。通过调节生长条件，研究SiGe背向反转（BSR）层和Ge吸收层的掺杂浓度对光电探测器性能的影响。并设计并制作Ge光电探测器。

3.实验方法

采用传统的SEM、AFM等表面形貌和XRD、Raman等物性测试手段来表征所生长的的SiGe/Si、Ge，和Ge基底样品。利用光电流和暗电流测试法来判断光电探测器的性能差异。

三、预期结果和意义

1.预期结果

通过对Si基SiGe、Ge弛豫衬底生长和Ge光电探测器制备过程的研究，得到不同生长条件下的SiGe、Ge层和Ge光电探测器的比较分析。通过对不同参数的优化，获得性能更优异的Ge光电探测器。

2.意义

本研究可以为Ge材料的应用提供一定的参考物性数据和制备工艺，并为其在光电领域的应用奠定基础。同时，该研究也为Si基光电子器件的性能提升提供新的思路和技术方法。