在低场条件下，锗可以提供比硅高3倍的空穴迁移率和比硅高2倍的电子迁移率，具有不可替代的优势，因此近年来锗的研究再次成为关注的重点。金属污染很容易在锗晶体的生长或晶片加工过程中产生，并在锗中以单质、复合体或沉淀的形式存在。一般来说，这些金属都不利于制备高质量的锗基器件。因此研究锗中金属的行为具有相当重要的现实意义。近年来，半导体材料的热处理过程逐步偏向快速热处理。镍和金是锗加工工艺中常见的金属，目前还没有快速热处理条件下锗中的镍和金的行为研究。本文在综述前人工作的基础上，采用磁控溅射法在n型锗单晶表面镀上非晶镍薄膜或金薄膜。探索了快速热处理和常规热处理这两种条件下镍在锗单晶中的行为差异，研究了两种热处理方式引起差异的原因。主要研究了快速热处理过程中热处理气氛、热处理温度以及热处理时间对镍和金在锗单晶片行为的影响。另外，本文对快速热处理后含有一定量镍或金的锗单晶片在较低温度下进行常规热处理，研究镍或金在锗中的沉淀情况。常规热处理和快速热处理这两种不同的热处理方式对镍在锗中的行为研究比较指出，这两种条件下都会在锗表面形成GeNi₂。常规热处理条件下，锗的导电型号仍然为n型，电阻率随热处理温度的升高而增加；快速热处理时，锗的导电型号转变为p型，电阻率随着热处理温度的升高而减小。热处理后锗表面的GeNi₂引起锗的红外透过率降低。改变快速热处理的气氛、温度、时间，研究了镍对锗的导电型号、电阻率和少子寿命的影响，并结合扩展电阻测试分析了镍在锗中的扩散行为。研究指出，热处理过程必须有惰性气体N₂或者Ar₂的保护。镍扩散锗片的导电型号转变为p型，电阻率随着热处理温度的升高或热处理时间的延长而减小。当热处理温度达到875℃时，电阻率随着热处理时间的增加只有略微的降低。扩展电阻测试发现载流子浓度随着深度的增加先增加后降低，表明锗中镍存在外扩散现象。此外，锗的少子寿命与热处理温度和时间的变化之间没有明显的联系，只要一经热处理，锗的少子寿命就急剧下降至0.1⁰.4μs。含镍的锗经过500℃常规热退火的实验结果指出，锗的导电型号和电阻率基本没有变化，这可能是由于镍在沉淀的同时产生了新的浅受主能级。金对锗的性能影响和镍相似，但影响程度要远低于镍。金扩散锗的电阻率随着快速热处理温度的升高或时间的延长而先增加后降低，当热处理温度大于或等于750℃时，锗的导电型号由n型改变为p型。扩展电阻测试发现载流子浓度在近表面处较高，随着深度的增加先直线下降后缓慢增加，这可能是由金在锗中的扩散速率较小和扩散深度较浅引起的。此外，锗的少子寿命随着快速热处理温度的升高和时间的增加而降低。500℃常规热退火的实验结果指出，锗的导电型号仍为p型，电阻率有所增加，表示锗中的替位金的沉淀速率较小，而且沉淀时间常数随着起始金浓度的增加而减小。