一种三维GeSn微纳尺度悬臂结构的制备方法与流程

技术特征：

1.一种形变可控的三维GeSn微纳尺度悬臂结构的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1根据所需得到的悬臂结构的三维结构，通过理论计算，设计GeSn薄膜的应力分布和厚度；根据GeSn薄膜的应力分布和厚度，通过理论计算，设计所需生长的GeSn薄膜中Sn的组分及GeSn薄膜的厚度；

S2利用外延技术在衬底材料上生长一层GeSn薄膜，通过Ge和Sn分子束的束流强度比例精确控制GeSn薄膜中Sn的组分及GeSn薄膜的厚度，调控GeSn薄膜中的应力分布；

S3根据GeSn薄膜的应力分布和悬臂结构图形，对该材料进行光刻和刻蚀，制作出GeSn微纳尺度悬臂结构。

2.根据权利要求1所述的一种形变可控的三维GeSn微纳尺度悬臂结构的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的理论计算为采用商用模拟软件COMSOL进行。

3.根据权利要求1所述的一种形变可控的三维GeSn微纳尺度悬臂结构的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的衬底材料和GeSn薄膜之间设有一个缓冲层。

4.根据权利要求3所述的一种形变可控的三维GeSn微纳尺度悬臂结构的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述缓冲层的材料为Ge。

5.根据权利要求1所述的一种形变可控的三维GeSn微纳尺度悬臂结构的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的外延技术包括分子束外延技术、及经分子束外延修改的液滴外延和迁移增强外延的使用蒸发元素的晶体沉积技术。

6.根据权利要求1所述的一种形变可控的三维GeSn微纳尺度悬臂结构的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的外延技术包括溅射法、脉冲激光沉积的使用离子束的晶体沉积技术。

7.根据权利要求1所述的一种形变可控的三维GeSn微纳尺度悬臂结构的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的外延技术包括金属有机化学气相外延技术、液相外延技术或热壁外延技术。

8.根据权利要求1所述的一种形变可控的三维GeSn微纳尺度悬臂结构的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中刻蚀为采用湿法腐蚀工艺和反应离子刻蚀工艺进行。

9.根据权利要求7所述的一种形变可控的三维GeSn微纳尺度悬臂结构的制备方法，其特征在于，所述湿法腐蚀工艺为利用对于GeSn薄膜材料和缓冲层材料的非选择性腐蚀溶液，将设计的图形转移到GeSn薄膜材料和缓冲层材料上。

10.根据权利要求8或9所述的一种形变可控的三维GeSn微纳尺度悬臂结构的制备方法，其特征在于，所述反应离子刻蚀工艺为根据GeSn薄膜材料和缓冲层材料，选用选择性反应离子刻蚀，该刻蚀对缓冲层材料刻蚀各向同性，对GeSn薄膜基本不刻蚀。