Promotie: CVD

20 december 2012 | 10:00
plaats: Aula TU Delft
door M&C

Promotie van De heer A. Sammak: "Silicon-Based Integration of Groups III, IV, V Chemical Vapor Deposition in High Quality Photodiodes"

De heer A. Sammak | Master of Science in Electrical Engineering, Iran
promotor | Prof.dr. L.K. Nanver EWI

Silicon-Based Integration of Groups III, IV, V Chemical Vapor Deposition in High Quality Photodiodes

Heterogene integratie van III-V halfgeleiders met silicium (Si) technologie is een interessante benadering om gebruik te kunnen maken van de mogelijkheden voor hoge snelheden op zowel fotonisch als elektronisch gebied. Het werk dat gepresenteerd wordt in deze thesis is tot stand gekomen in de licht van dit doel: het samenbrengen van III-V halfgeleider technologie met Si technologie. De focus was eerst gelegd op de ontwikkeling van een Si compatible apparaat voor Chemical VaporDeposition (CVD) van galliumarseen (GaAs). Hiervoor is een Si/SiGe CVD reactor, de ASMI Epsilon 2000, uitgebreid met een TriMethylGallium (TMGa) bubblersysteem met extra buizen om de depositie van zowel GaAs als de standaard Si en SiGe deposities toe te staan. Van groot belang was het toepassen van een lage arseenconcentratie (AsH3): 0.7%, een minstens tien keer zo lage hoeveelheid als wat normaal wordt gebruikt in MOCVDs. De bijbehorende lage concentratie van TMGa betekent dat de vervuiling van de reactor kamer met gallium of arseen zo laag is dat de gebruikelijke hoge kwaliteit van gedopeerd Si- en SiGe-deposities nog steeds kunnen worden behaald in dezelfde reactorkamer. Hierdoor kon het onderzoek gericht op het ontwikkelen van unieke halvegeleidercomponenten waar de samenvoeging van materialen zoals gallium (Ga), arseen (As) en boor (B), met Si en Ge, in een de zelfde reactor, worden bewerkstelligd. Voor het eerst konden depositiecycli met lagen van verschillende combinaties van deze III, IV, V elementen worden uitgevoerd zonder vacuümonderbreking. Dit was belangrijk, niet alleen voor de groei van goede kwaliteit GaAs epitaxie en kristallijn Ge-op-Si, maar ook voor het realiseren van junctiediodes met deze materialen. Voornamelijk de realisatie van p+n Si diodes van uitzonderlijke kwaliteit was mogelijk gemaakt door de depositie van puur gallium (PureGa) of puur boor (PureB) voor het p+ gebied. De combinatie van zowel PureGa als PureB technieken op kristallijn Ge-op-Si  is geïmplementeerd voor ideale Ge-op-Si p+n juncties met wereldrecord lage verzadigingsstromen. De term PureGaB is geïntroduceerd voor deze technologie.

Van de toepassingenkant is dit werk gericht op de uitdaging om Ge avalanche fotodiodes (GeAPDs) op Si substraten te fabriceren. Door de lage donkerstroom en abrupte doorslagspanning van deze diodes bleken zij bruikbaar te zijn voor infrarooddetectie in lineaire- en fotontellende (Geiger) mode.

Meer informatie?
Voor inzage in proefschriften van de promovendi kunt u kijken in de TU Delft Repository op: repository.tudelft.nl. TU Delft Repository is de digitale vindplaats van openbare publicaties van de TU Delft. Proefschriften zullen binnen een paar weken na de desbetreffende promotie in de Repository te vinden zijn.

 

 

© 2014 TU Delft

Metamenu