Deliverables and Services - IHP Microelectronics

Einkristallines Ge auf Si mittels
Oxid-Heterostrukturen
A U S G E w ä H L T E P R O J E K T E – S E L E C T E d P R O J E C T S
Ziel des Projektes ist die globale bzw. lokale Integration
neuer Materialien in die Silizium-Technologieplattform,
um durch die Verfügbarkeit alternativer Halbleiterschichten
geeigneter Qualität die Funktionalität
und Leistung der siliziumbasierten Schaltkreistechnologie
weiter auszubauen.
Halbleiterbasierte integrierte Schaltkreise werden
hauptsächlich in monolithischen Materialien angefertigt.
Da die Materialeigenschaften für die Leistungsfähigkeit
der Schaltkreise wichtig sind, wurden in der
Vergangenheit je nach Anwendung verschiedene Halbleitermaterialien
als Plattform für verschiedene Technologien
entwickelt. Die Silizium-Technologie dominiert
den Halbleitermarkt und entwickelt sich auf Grund
des wachsenden Bedarfes an digitaler Prozessierung
rasant weiter. In optoelektronischen Anwendungen
nahe der 870 nm Wellenlänge wiederum ist z. B. das
ternäre Halbleitersystem AlGaAs auf GaAs-Substraten
führend. Heutzutage ist nur sehr selten auf Grund dieser
Trennung der Substratplattformen eine Interaktion
zwischen der Silizium- und der III-V-Halbleiterwelt zu
beobachten.
Die Vision auf dem Forschungsgebiet der „Engineered
Wafer Systems“ ist die Überwindung dieser Trennung der
elektronischen Systeme, die historisch durch die Verfügbarkeit
der verschiedenen Substrate bedingt ist. Die
Hauptforschungsrichtung ist am IHP die monolithische
Integration gitteran- bzw. gitterfehlangepasster alternativer
Halbleiter in die Silizium-Plattform, da letztere
die kommerziell dominierende Technologie darstellt.
Methodisch konzentriert sich der Forschungsansatz auf
die Abscheidung einkristalliner Puffer-Dielektrika und
alternativer Halbleiterschichten mittels der Heteroepitaxie,
da diese Technik neben der Flexibilität eine vor
allem kosteneffektive Integration eröffnet.
Single Crystalline Ge on Si via
Oxide-Heterostructures
the project goal is the global and / or local integration
of new valuable semiconductor materials in the silicon
technology platform to extend the performance
and functionality of silicon-based integrated circuits
(ICs) by the availability of high quality alternative semiconductor
layers with appropriate properties.
Semiconductor-based integrated circuits (ICs) are
built on monolithic materials. As the properties of the
materials are important for the performance of the
electronic circuitry, different semiconductor materials
became the technology platform of choice for the
various, targeted applications. Si technology dominates
the semiconductor market driven by the thirst
for digital processing capability. In applications involving
optoelectronics near the 870 nm wavelength,
the AlGaAs alloy system on GaAs is widely employed.
today, an interaction between the mature Si and the
rapidly evolving III-V semiconductor worlds is rarely
observed, mainly due to the separation by different
semiconductor platforms.
the vision of engineered wafer systems is to overcome
these limitations of electronic systems, brought
about by the historical separation of the different semiconductor
platforms. the main research objective
at IHp is the monolithic integration of lattice matched
or mismatched alternative semiconductor thin
film materials on the main-stream silicon platform, as
the latter is the commercially most dominant semiconductor
technology worldwide. thereby, the film
deposition method of choice in this research project
is focussed on the integration via heteroepitaxy by
the subsequent deposition of single crystalline buffer
dielectrics and alternative semiconductor layers on
the silicon wafer. this method offers besides the high
flexibility to address in principle global as well as local
integration approaches the important advantage
to be appropriate for achieving the cost-effective integration
of alternative semiconductor materials in
the silicon technology platform under conventional
clean room conditions.
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