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Rapid liftoff of epitaxial thin films

机译：快速剥离外延薄膜

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摘要

Electronic devices made from single crystal thin films attached to inexpensive support substrates offer reduced material costs compared to wafer-based devices; however, scalable and inexpensive processes for producing these single crystal film structures have remained elusive. In this work, we describe a new approach for fabricating these structures. In our approach, an epitaxial film is grown on a single crystal template and is then separated from its growth surface via fracture along a weak heteroepitaxial interface between the single crystal film and its growth substrate. We show that epitaxial films of Si, Ge, and GaAs, with thicknesses ranging from 100 nm to 1 μm, grown on epitaxial CaF_2 overlayers on Si 〈 111〉 substrates, can be transferred to glass substrates by inducing fracture along the heteroepitaxial interface between the semiconductor film and CaF_2, or between CaF_2 and the Si wafer, assisted by the presence of water as in moisture-assisted cracking.
机译：与基于晶片的设备相比，由单晶薄膜制成的电子设备附着在廉价的支撑基板上，从而降低了材料成本。然而，用于生产这些单晶膜结构的可缩放且廉价的方法仍然难以实现。在这项工作中，我们描述了一种制造这些结构的新方法。在我们的方法中，外延膜在单晶模板上生长，然后沿着单晶膜与其生长衬底之间的弱异质外延界面断裂而从其生长表面分离。我们发现，在Si 〈111〉衬底上的外延CaF_2覆盖层上生长的厚度为100 nm至1μm的Si，Ge和GaAs外延膜可以通过沿着硅之间的异质外延界面引起断裂而转移到玻璃衬底上。半导体膜和CaF_2，或在CaF_2和Si晶片之间，通过水的存在来辅助，如水分辅助裂化。

著录项

  • 来源
    《Journal of Materials Research》 |2013年第18期|2564-2569|共6页
  • 作者

    Garrett J. Hayes; Bruce M. Clemens;

  • 作者单位

    Department of Materials Science & Engineering, Stanford University, Stanford, California 94305;

    Department of Materials Science & Engineering, Stanford University, Stanford, California 94305;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);
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  • 正文语种 eng
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