Dotierung von Ge und SiGe aus dotierstoffhaltigen mittels ALD erzeugten Schichten: Abscheidung – Flash-Lamp-Annealing – SIMS-Metrologie

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Edmund P. Burte; Professor Dr. Andreas Mai; Dr. Lars Rebohle
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik ; Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 397771392

Der vorliegende Antrag beinhaltet die Zielsetzung, Atomlagenabscheidungsprozesse (ALD) für Boroxid-, Indiumoxid-, Phosphoroxid- und Antimonoxidschichten auf Silicium-Germanium- und Germaniumoberflächen zu entwickeln und zu charakterisieren. Die abgeschiedenen Schichten sollen als Dotierstoffquelle zur Erzeugung ultraflacher und homogen dotierter pn-Übergänge, insbesondere bei dreidimensionalen Topographien, verwendet werden. Die zu dotierenden Halbleitersubstrate werden durch Epitaxieverfahren hergestellt und speziell im Hinblick auf eine nachfolgende Charakterisierung der Dotierprofile und Beschreibung der Diffusionsvorgänge präpariert und umfassend untersucht. Drive-In und Aktivierung der Dotierstoffe sollen durch Flash-Lamp-Annealing erfolgen, das für den Einsatz in Verbindung mit den ALD-Dotierstoffschichten für die genannten Dotierstoffe in Silicium-Germanium und in Germanium umfassend untersucht und optimiert werden wird. Darüber hinaus wird die Metrologie mittels Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS), die für eine präzise Bestimmung der Dotierstoffverteilung von besonderer Bedeutung ist, ein Schwerunkt des Forschungsvorhabens sein. Diese stellt insbesondere wegen der angestrebten sehr hohen Dotierstoffkonzentration im oberflächennahen Bereich mit großen Konzentrationsgradienten in den epitaktischen Halbleitermaterialien eine wissenschaftliche und technische Herausforderung dar.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen