【摘要】 本发明公开了一种磁性锗硅GeSi量子环及其制备方法。采用化学气相沉积方法在硅片上沉积锗硅量子环，再应用磁控溅射方法进行锗硅量子环的原位掺杂。在锗硅量子环生长过程中，磁控溅射系统不工作，在锗量子环形成之后，利用磁控溅射技术原位掺杂Mn离子。应用这种化学气相-溅射法生长的GeSi：Mn磁性量子环均匀地低分散在硅片上，呈漂亮的、高度对称的环形形状，并且在室温下具有很强的饱和磁化强度和矫顽力，呈现出很强铁磁性特征。该磁性GeSi : Mn量子环可用于制备各种电磁二极管、电磁三极管和场效应晶体管等。 ： 【专利类型】发明授权 【申请人】苏州科技学院 【申请人类型】学校 【申请人地址】215011 江苏省苏州市苏州新区滨河路1701号 【申请人地区】中国 【申请人城市】苏州市 【申请人区县】虎丘区 【申请号】CN201210182400.X 【申请日】2012-06-05 【申请年份】2012 【公开公告号】CN102655209B 【公开公告日】2014-09-03 【公开公告年份】2014 【授权公告号】CN102655209B 【授权公告日】2014-09-03 【授权公告年份】2014.0 【IPC分类号】H01L43/12; H01L43/02 【发明人】马锡英 【主权项内容】1.一种磁性GeSi 量子环的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)化学气相沉积锗硅量子环对硅衬底表面依次用丙酮、乙醇、去离子水超声波清洗，再用质量浓度为5％HF酸溶液浸泡20～30分钟，去掉Si表面的天然氧化层后，用去离子水冲洗、氮气吹干，表面清洁和预处理；将经预处理后的硅衬底放进沉积室衬底支架上，反应室抽真空至1×10-5 Pa, 衬底温度升到500～550℃，通入Ａr，在射频电压700～800V、压强50～70 Pa的条件下形成Ａr等离子体，轰击Si衬底表面20～30分钟，对Si表面进行清洁处理；将衬底温度升高到600～650℃, 通入锗烷和氩气，两种气体反应比例为1 : 10～20，反应室压强控制在80～100 Pa；在700～900V射频作用下，GeH4 分解的Ge原子、H+、氢原子、Ａr原子混合的等离子体，锗原子扩散到硅片上，进一步迁移、成核，并通过范德瓦尔斯吸引力吸引其它锗原子形成GeSi应变量子点，生长时间20～30分钟；再将已形成的锗量子点在900～650℃的温度下快速退火，形成GeSi量子环结构；(2)Mn掺杂开启磁控溅射系统，将高纯锰靶对准样品表面，通入氩气，在700～900V射频作用下溅射锰靶，在锗硅量子环中均匀掺入Mn，掺杂时间5～10分钟；在600～800℃温度下热快速退火30～40分钟，待反应室冷却到室温后取出样品，即得到一种磁性GeSi 量子环。。 （，） 【当前权利人】苏州科技学院 【当前专利权人地址】江苏省苏州市苏州新区滨河路1701号 【引证次数】2.0 【他引次数】2.0 【家族引证次数】2.0 【家族被引证次数】5

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