SiGe-free strained Si on insulator by wafer bonding and layer transfer

Abstract

SiGe-free strained Si on insulator substrates were fabricated by wafer bonding and hydrogen-induced layer transfer of strained Si grown on bulk relaxed Si0.68Ge0.32 graded layers. Raman spectroscopy shows that the 49-nm thick strained Si on insulator structure maintains a 1.15% tensile strain even after SiGe layer removal. The strain in the structure is thermally stable during 1000 °C anneals for at least 3 min, while more extreme thermal treatments at 1100 °C cause slight film relaxation. The fabrication of epitaxially defined, thin strained Si layers directly on a buried insulator forms an ideal platform for future generations of Si-based microelectronics.

Structural inhomogeneity in silicon-on-insulator probed with coherent X-ray diffraction

“…Systematic studies of SSOI structures by X-ray topography, Raman scattering, atomic force microscopy and cross-sectional high-resolution TEM [18,19] have been carried out, and most of the references indicate that the strain generated by lattice mismatches between SiGe and silicon layer is not affected by further processing such as transferring or annealing of thin silicon films [2,20]. Coherent X-ray diffractive imaging studies on SSOI samples are planned in the near future to obtain a better understanding of the distribution and evolution of strains caused by lattice mismatches between crystals and the causal stresses or pressure.…”

Surface activation using remote plasma for silicon to quartz wafer bonding

“…Current work (Huang et al 2002;Langdo et al 2003) is focused on combining SOI technology with strained-Si. Strained SOI (SSOI) combines numerous SOI advantages such as reduced parasitics and absence of latchup along with the enhanced performance of strained-Si.…”

Электролюминесценция структур с самоформирующимися наноостровками Ge(Si), заключенными между напряженными слоями кремния

“…Кроме этого, в структурах с островками Ge(Si)/sSi появляется возможность управления спектральным по-ложением линии ФЛ от островков за счет изменения толщины слоев sSi, причем положение сигнала ФЛ островков Ge(Si)/sSi может изменяться в достаточно широком спектральном диапазоне 1.55−2.2 мкм [9,11]. Одним из практических преимуществ светоизлучающих структур с островками Ge(Si)/sSi является возмож-ность их формирования на подложках " напряженный кремний-на-изоляторе" [12], которые активно использу-ются для создания КМОП (на основе комплементарных структур металл−окисел−полупроводник) транзисторов с высокой подвижностью носителей заряда и малыми токами утечки [13,14]. Однако ранее все исследования излучательных свойств структур с островками Ge(Si)/sSi были выполнены при их оптической накачке.…”