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锗材料因其具有比硅材料更高的载流子迁移率，在通信波段具有高的吸收系数，以及与主流硅工艺相兼容等优点，成为下一代高性能集成电路半导体MOSFET器件沟道的首选替代材料。经过十余年研发，当前Ge p-MOSFET的性能已经取得实质性的进展，但相应Ge n-MOSFET性能仍未取得突破，除了高k介质与Ge接触产生大量界面态外，还有以下两个原因:首先金属/n-Ge结界面强烈的费米能级钉扎效应和较高的接触势垒引入较大的器件串联电阻;其次Ge中n型杂质扩散严重，激活浓度低，不利于形成n+p浅结。因此，调制金属/Ge势垒高度，缓解费米能级钉扎效应，减小n型掺杂的扩散深度及提高n型掺杂离子的激活浓度对提高Ge MOSFET器件性能具有重要的意义。 本论文主要工作和取得主要成果如下: 1、变组分氮化钨(WNx)/Ge肖特基结势垒高度调制研究。利用反应溅射方法，通过改变Ar气和N2气流量比制备出不同组分的WNx，并研究变组分的WNx为电极调制Ge接触势垒高度的方法和机理。结果显示，当薄膜电极中氮(N)组分不断增加，WNx/n-Ge肖特基结的势垒高度呈现降低的趋势，WNx/p-Ge肖特基结的势垒高度则随之变大。当N原子组分达到37％时，WNx/n-Ge实现欧姆接触。这一接触结势垒高度的调制机理可以用界面偶极子模型理论来解释:由于WNx中的N原子与Ge电负性相差较大，WNx/Ge接触界面处形成的N-Ge键可视为由氮化物指向Ge表面的电偶极子层。这些偶极子通过附加电场改变了Ge表面能带弯曲，从而改变了势垒高度。 2、镍(Ni)诱导磷(P)掺杂杂质低温激活制备Ge n+p结。在350-400℃低温退火条件下，利用金属Ni作诱导，实现了注入P杂质的低温激活，所制备的Ge n+p结整流比达到5.6×104，在-1V偏压下电流密度达到387.6 A/cm2。而且，相比常规高温激活样品，退火后杂质分布具有较浅的结深。我们还测得，退火所形成的NiGe与n+-Ge衬底的比接触电阻率为7.1×10-5Ωcm2。 3、设计了一种Ge横向PIN结光电探测器及其制备工艺流程。该器件利用侧向离子注入工艺及NiGe自对准电极结构，实现了响应度和带宽的优化。模拟结果显示当器件Ge本征层厚度在0.6μm时，带宽可以达到45 GHz。实验上研究了其关键制备工艺，我们利用激光直写方法实现了1～2μm线条的光刻，还研究Ni膜的45°沉积工艺，在刻蚀Ge平台侧壁得到均匀性良好的Ni层，有助于后续探测器的制备。