Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 6: Silicide III

DS 6.3: Vortrag

Montag, 26. März 2001, 14:30–14:45, S 13/14

MBE-Wachstum einer Si/CoSi₂/Ge Heterostruktur für vertikale Photodetektoren — •Stephan Winnerl, Ludger Kappius, Steffi Lenk, Dan Buca, Christoph Buchal und Siegfried Mantl — Institut für Schichten und Grenzflächen (ISG-IT), Forschungszentrum Jülich, 52425 Jülich, Germany

Wir berichten über Herstellung und Analyse einer Si/CoSi₂/Ge Heterostruktur für schnelle vertikale Photodetektoren für die Wellenlänge von 1,55 µm. Die CoSi_2-Schicht dient als untere Metallisierungsschicht für den Metall-Halbleiter-Metall-Detektor, Ge ist das aktive Material, in dem Elektron-Loch-Paare erzeugt werden. Zunächst wurde eine Si Bufferschicht auf Si (111) mit Hilfe von Molekularstrahlepitaxie (MBE) gewachsen. Auf den Buffer wurde bei einer Temperatur von 580^∘C mittels Allotaxie Co und Si deponiert. In-situ-Tempern bei 980^∘C führte zu einer epitaktischen CoSi₂-Schicht (Dicke 90 nm). Auf diese wurde eine 5 nm dünne amorphe Siliziumschicht bei Zimmertemperatur aufgedampft und bei 550^∘C rekristallisiert. Im folgenden Prozessschritt wurde Ge mittels Surfactant-Mediated-Epitaxie (SME) mit Sb als Surfactant bei einer Substrattemperatur von 550^∘C abgeschieden. Eine Analyse der Heterostruktur mit Transmissionselektronenmikroskopie (TEM), Rutherford-Rückstreuung (RBS) und Rasterkraftmikrosskopie (AFM) zeigte, dass die Grenzflächen der CoSi₂-Schicht glatt sind. Die Ge-Schicht weist Fadenversetzungen auf. Eine Optimierung der Prozessparameter, insbesondere der Temperatur währende des SME-Prozessschrittes, sollte die Versetzungsdichte reduzieren.