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W delta doping in Si(1 0 0) using ultraclean low-pressure CVD

机译：使用超净低压CVD在Si（1 0 0）中进行W delta掺杂

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W delta doping in Si epitaxial growth by WF_6 and SiH_4 reaction has been investigated using an ultraclean cold-wall low-pressure chemical vapor deposition (CVD) system. Atomic-layer order W deposition is performed on wet-cleaned Si(1 0 0) substrate at 100℃ using WF_6 and SiH_4. Si epitaxial growth is achieved by SiH_4 reaction at 480℃ on 4 x 10~(13) cm~(-2) W deposited Si(1 0 0), however, it is found that almost all the deposited W atoms segregate on the deposited Si film. It is also found that such segregation is suppressed by the atomic-order W diffusion into Si(1 0 0) substrate by the heat treatment at 520℃ before the Si deposition. In the case of the Si film deposited on the 1.3 x 10~(14) cm~(-2) W diffused Si, the reflection high-energy electron diffraction (RHEED) pattern indicates the crystallinity and the roughness degrade. In the case of the Si film deposited on the 5 x 10~(13) cm~(-2) W diffused Si, the RHEED pattern shows streaks with Kikuchi lines. As a result, the W delta doping in the Si epitaxial growth is achieved, in which the W concentration is as high as 6 x 10~(20) cm~(-3) and the incorporated W atoms is confined within 2 nm-thick region.
机译：使用超净冷壁低压化学气相沉积（CVD）系统研究了通过WF_6和SiH_4反应在Si外延生长中的Wδ掺杂。使用WF_6和SiH_4在100℃的湿法清洁Si（1 0 0）衬底上进行原子层级W沉积。通过在4 x 10〜（13）cm〜（-2）W沉积的Si（1 0 0）上在480℃下通过SiH_4反应实现Si外延生长，但是发现几乎所有沉积的W原子都在沉积的Si上偏析硅片。还发现，通过在硅沉积之前在520℃下的热处理，原子级的W扩散到Si（1 0 0）衬底中，抑制了这种偏析。在沉积在1.3 x 10〜（14）cm〜（-2）W扩散的Si上的Si膜的情况下，反射高能电子衍射（RHEED）图案表明结晶度和粗糙度降低。在沉积在5 x 10〜（13）cm〜（-2）W扩散的Si上的Si膜的情况下，RHEED图案显示带有Kikuchi线的条纹。结果，实现了Si外延生长中的W delta掺杂，其中W浓度高达6×10〜（20）cm〜（-3），并且掺入的W原子被限制在2nm厚以内。区域。

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