[发明专利]锗硅半导体合金的制备方法

权利要求书

1.一种锗硅半导体合金的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：制备具有{0001}c面的单晶氧化铝作为蓝宝石衬底；在上述的单晶氧化铝上生长立方金刚石结构的锗硅合金，该锗硅合金具有{111}晶体平面；该立方金刚石结构的锗硅合金的<110>方向，与所述的{0001}c面的单晶氧化铝的<1，0，-1，0>方向对齐，也即锗硅合金的<110>晶向与单晶氧化铝的<1，0，-1，0>互相平行；其中，所述的立方金刚石结构的锗硅合金中的硅原子和锗原子的百分比满足：硅原子：锗原子=（0.70-0.74）：（0.30-0.26）。

2.根据权利要求1所述的锗硅半导体合金的制备方法，其特征在于：所述的立方金刚石结构的锗硅合金中的硅原子和锗原子的百分比满足：硅原子：锗原子=0.7223：0.2777。

3.根据权利要求1或2所述的锗硅半导体合金的制备方法，其特征在于：该锗硅半导体合金的制备方法还包括：以上述单晶氧化铝上生长立方金刚石结构的锗硅合金作为基础的层，在其之上继续生长半导体合金。

4.根据权利要求3所述的锗硅半导体合金的制备方法，其特征在于：继续生长半导体合金具体包括如下步骤：把在所述衬底单晶氧化铝上生长的立方金刚石结构的锗硅除去。

5.根据权利要求3所述的锗硅半导体合金的制备方法，其特征在于：继续生长半导体合金具体还包括在所述立方金刚石结构的锗硅合金上生长纯硅的步骤；和/或在所述立方金刚石结构的锗硅合金上生长纯锗的步骤；和/或在所述立方金刚石结构的锗硅合金上生长Si_1-yGe_y的步骤，其中y 是锗的原子百分比，范围是从0到1；和/或在所述立方金刚石结构的锗硅合金的中间插入至少一层含应变的Si_1-yGe_y层的步骤，其中y 是锗的原子百分比，范围是从0到1。

6.一种硅锗单晶半导体合金的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：制备运用具有{0001}c面的单晶氧化铝作为蓝宝石衬底；在上述的单晶氧化铝上生长立方金刚石结构的锗硅Si_1-xGe_x半导体材料，该锗硅Si_1-xGe_x半导体材料具有{111}晶体平面；所述立方金刚石结构的锗硅Si_1-xGe_x半导体材料的<110>方向，与所述的{0001} c面的单晶氧化铝的<1，0，-1，0>方向对齐，也即锗硅Si_1-xGe_x半导体材料的<110>晶向与单晶氧化铝的<1，0，-1，0>互相平行；其中，所述锗硅Si_1-xGe_x半导体材料是一般形式的Si_1-xGe_x合金，其中x 是锗原子百分比，其范围值为[0.26-0.30]。

7.根据权利要求6所述的锗硅半导体合金的制备方法，其特征在于：x等于0.2777。

8.根据权利要求6或7所述的锗硅半导体合金的制备方法，其特征在于：该硅锗单晶半导体合金的制备方法还包括：以上述单晶氧化铝上生长立方金刚石结构的锗硅Si_1-xGe_x半导体材料作为基础的层，在其之上继续生长半导体合金。

9.根据权利要求8所述的硅锗单晶半导体合金的制备方法，其特征在于：继续生长半导体合金具体包括如下步骤：把在所述衬底单晶氧化铝上生长的立方金刚石结构的锗硅除去。

10.根据权利要求8所述的硅锗单晶半导体合金的制备方法，其特征在于：继续生长半导体合金具体包括如下步骤：在所述立方金刚石结构上生长纯硅的步骤；和/或在所述立方金刚石结构上生长纯锗的步骤；和/或在所述立方金刚石结构上生长Si_1-yGe_y的步骤，其中y 是锗的原子百分比，范围是从0到1；和/或在所述立方金刚石结构中间插入至少一层含应变的Si_1-yGe_y层的步骤，其中y是锗的原子百分比，范围是从0到1。