在含有InSb非晶过渡层的GaAs衬底上用分子束外延生长InSb薄膜

在（１００）取向半绝缘ＧａＡｓ衬底上，采用独特的含有ＩｎＳｂ非晶过渡层的两步分子束外延（ＭＢＥ）生长了异质外延ＩｎＳｂ薄膜。ＩｎＳｂ外延层表面为平滑镜面，外延层厚度约为６μｍ，导电类型为ｎ型，室温（３００Ｋ）和液氮（７７Ｋ）霍尔载流子浓度分别为ｎ＿（３００Ｋ）：２．０×１０￣（１６）ｃｍ￣（－３）和ｎ＿（７７Ｋ）：２．４×１０￣（１５）ｃｍ￣（－３）；电子迁移率分别为μ＿（３００Ｋ）：４１０００ｃｍ￣２Ｖ￣（－１）Ｓ＿（－１）和μ＿（７７Ｋ）：５１２００ｃｍ￣２Ｖ￣（－１）Ｓ￣（－１）。ＩｎＳｂ外延层双晶衍射半峰宽为１９８ａｒｃｓ，最好的ＩｎＳｂ外延层的半峰宽小于１５０ａｒｃｓ。采用ＩｎＳｂ非晶过渡层有效地降低了外延层中的位错密度，改善了ＩｎＳｂ外延层的质量。     

MBE生长InSb外延层特性及红外探测器研究

本文报道了采用含有ＩｎＳｂ非晶过渡层的两步ＭＢＥ生长技术，在ＧａＡｓ（１００）衬底上异质外延生长的ＩｎＳｂ外延层材料特性及初步的器件性能。５μｍ厚的ｎ型本征ＩｎＳｂ外延层７７Ｋ时的电子浓度和迁移率分别为：ｎ～２．４×１０￣（１５）ｃｍ￣（－３），μ～５．１２×１０￣４ｃｍ￣２Ｖ￣９－１）ｓ￣（－１），高质量ＩｎＳｂ外延层的Ｘ射线双晶衍射半峰宽（ＦＷＨＭ）＜１５０″。ＩｎＳｂ表面的相衬显微形貌，ＩｎＳｂ／ＧａＡｓ界面的ＴＥＭ形貌相和ＩｎＳｂ外延层的红外透射谱等测试结果都肯定了ＭＢＥＩｎＳｂ外延层的质量。研究结果已基本达到目前国外同类研究水平。用ＭＢＥ生长的ｎ型ＩｎＳｂ外延层薄膜首次制作了中波（３～５μｍ）多元光导线列器件，终测表明，器件的光导响应率较高Ｒ（Ｖ）～７８００Ｖ／Ｗ，均匀性很好ΔＲ（Ｖ）／Ｒ（Ｖ）＜７％，ＭＢＥＩｎＳｂ外延薄膜展示了良好的红外探测器应用前景。     

无GaAs缓冲层MBE生长InSb材料的工艺及其特性

采用无ＧａＡｓ缓冲层，低温＋常规的方法在Ｇ８Ａｓ（１００）衬底上进行了ＩｎＳｂ薄膜的分子束外延（ＭＢＥ）生长，测试了样品的双晶Ｘ射线衍射半峰宽（ＦＷＨＭ），电学霍尔（Ｈａｌｌ）特性及红外透射谱。通过大量的实验发现。不生长０．５μｍＧａＡｓ缓冲层，同样可生长出电学性能及红外透过率都较理想的样品，这可缩短材料的生长周期，降低生产成本，对将来器件的批量制作有一定的意义。     

无GaAs缓冲层MBE生长InSb材料的工艺及其特性

采用无ＧａＡｓ缓冲层，低温＋常规的方法在ＧａＡｓ（１００）衬底上进行了ＩｎＳｂ薄膜的分析束外延（ＭＢＥ）生长，测试了样品的双晶Ｘ射线衍射半峰宽（ＦＷＨＭ），电学霍尔（Ｈａｌｌ）特性及红外透射谱。通过大量的实验发现：不生长０．５μｍＧａＡｓ缓冲层，同样可生长出电学性能及红外透过率都较理想的样品，这可缩短材料的生长周期，降低生产成本，对将来器件的批量制作有一定的意义。     

GaInP材料生长及其性质研究

用Ｘ光双晶衍射、Ｈａｌｌ和光致发光研究了ＭＯＣＶＤ生长的ＧａｘＩｎ１－ｘＰ（ｘ＝０．４７６～０．５０５）外延层．发现Ｇａ组分随Ｖ／Ⅲ比的增大略有下降，认为是由于Ｇａ－Ｐ键比Ｉｎ－Ｐ键强所造成的．７７Ｋ下电子迁移率达３３００ｃｍ２／（Ｖ·ｓ）．Ｇａ０．５Ｉｎ０．５Ｐ的载流子浓度随生长温度升高、Ｖ／Ⅲ比的增大而降低，提出磷（Ｐ）空位（Ｖｐ）是自由载流子的一个重要来源．１７Ｋ下ＰＬ峰能和计算的带隙最大相差１１３ｍｅＶ，这可能与ＧａＩｎＰ中杂质或缺陷以及其中存在有序结构有关．     

MBE生长轻掺Si高迁移率GaAs材料的杂质补偿特性研究

本文报道了用ＭＢＥ生长轻掺Ｓｉ高迁移率ＧａＡｓ材料的杂质补偿特性实验研究．已得到７７Ｋ温度下迁移率为１６．２e４ｃｍ２／（Ｖ·ｓ）的ＧａＡｓ材料．样品的Ｈａｌｌ测量结果表明：在较低的杂质浓度范围（１e１３ｃｍ－３＜ｎ＜１e１５ｃｍ－３）内，在大体相同的生长温度（５９０℃左右）下，选择适当的生长速率Ｇｒ会增强对浅受主杂质的抑制作用，同时也会抑制Ｓｉ的自补偿效应，减小杂质的补偿度Ｎａ／Ｎｄ之值，从而提高ＭＢＥ外延ＧａＡｓ材料的迁移率．     

高性能5μm640×480蓝宝石衬底碲镉汞焦平面阵列

已研制出一种高性能５μｍ６４０×４８０蓝宝石衬底的ＨｇＣｄＴｅ／ＣｄＴｅ／Ａｌ＿２Ｏ＿３红外焦平面阵列（ＦＰＡ），在低于１２０Ｋ温度下，它有全电视兼容分辨率和优良的灵敏度．在９５Ｋ工作温度和１０￣（１４）光子数ｃｍ￣（－２）Ｓ￣（－１）的背景通量下，平均焦平面阵列Ｄ￣＊受背景限制，其值约为１×１０￣（１２）ｃｍＨｚ￣（１／２）Ｗ￣（－１），典型的平均量子效率为６０％～７０％。制造这种大面阵、高灵敏度器件的关键工艺，是在有稳定的ＣｄＴｅ缓冲层的蓝宝石衬底上，外延生长ＨｇＣｄＴｅ材料。在低于或等于１２０Ｋ的工作温度和３．４～４．２μｍ的波段内，相机的平均噪声等效温差ＮＥ△Ｔ为０．０１３Ｋ；该值比目前可实用的ＰｔＳｉ焦平面阵列相机的高一个数量级，而ＰｔＳｉ焦平阵列相机要求制冷到低于或等于７７Ｋ，才能保持其性能。     

Ⅲ族锢源对LP－MOVPE方法生长In_（1－x）Ga_xAs材料的影响

本文报道了利用低压金属有机物汽相外延（ＬＰ－ＭＯＶＰＥ）技术，在（００１）ＩｎＰ衬底上生长Ｉｎ_（１－ｘ）Ｇａ_ｘＡｓ体材料及Ｉｎ_（１－ｘ）Ｇａ_ｘＡｓ／ＩｎＰ量子阶结构材料的结果．对于ＴＭＧ／ＴＥＩｎ源，Ｉｎ_（１－ｘ）Ｇａ_ｘＡｓ材料的非故意掺杂载流子依匿为７．２×１０１６ｃｍ－３，最窄光致发光峰值半宽为１８．９ｍｅＶ，转靶Ｘ光衍射仪对量子阶结构材料测到±２级卫星峰；而对于ＴＭＧ／ＴＭＩｎ源，非故意掺杂载流于浓度为３．１×１０￣１５ｃｍ￣（－３），最窄光致发光峰值半宽为８．９ｍｅＶ，转靶Ｘ光衍射仪对量子阶     

LPE法在Si衬底上生长SiGe层的方法及电子特性的研究

本文介绍了在电阻率为（７７～３００）ｋΩ·ｃｍ的ｎ型（１１１）Ｓｉ衬底上用ＬＰＥ法生长高质量Ｓｉ１－ＸＧｅｘ单晶薄层（其厚度一般为１～３μｍ）的生长条件，并对引入的缺陷进行了ＴＥＭ研究，结果表明其缺陷密度和用ＭＢＥ及超高真空ＣＶＤ法生长的同样厚度和组分的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ薄层的缺陷密度相等甚至更低．霍尔迁移率μＨ与温度有μＨ∝Ｔｍ的关系，（在Ｔ＝８０～３００Ｋ时，ｍ＝－０．９５）．当ｘ＞０．８５时，μＨ的测量值和由Ｋｒｉｓｈｎａｍｕｒｔｈｙ计算的理论值相符，ｘ＜０．８５，测量值仅为理论值的７０％．由Ｂｉ杂质     

高迁移率Si／Si_（0．7）Ge_（0．3）／Si调制掺杂异质结构的生长和输运性质

采用计算机控制的快速辐射加热、超低压ＣＶＤ（ＲＲＨ／ＶＬＰ－ＣＶＤ）方法生长了Ｓｉ／Ｓｉ０．７Ｇｅ０．３／Ｓｉｐ－型调制掺杂双异质结构．研究了该结构的输运性质，其空穴霍尔迁移率高达３００ｃｍ２／Ｖ·ｓ（３００Ｋ，薄层载流于浓度ｐｓ为２．６e１３ｃｍ－２）和８４００ｃｍ２／Ｖ·ｓ（７７Ｋ，ｐｓ为１．１e１３ｃｍ－２）．     

扫描电镜在研制新型的半导体微腔激光器─微盘激光器中的应用

本研究用扫描电镜（ＳＥＭ）电子束曝光技术和相应的计算机联机成像程序，在ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ液相外延片上形成电子束光刻图形，并采用选择腐蚀等技术，由ＫＹＫＹ－１０００ＢＳＥＭ并附Ｘ射线能谱仪和图像处理系统对研制过程进行监控，成功地在国内首次研制出由ＩｎＧａＡｓＰ单量子阶分别限制的五层四元系组成的新型半导体微盘激光器，微盘直径为２－７μｍ，盘厚０．２－０．４μｍ。这一成功为开展半导体微盘激光器的研究打下了良好的基础。     

真空分层蒸镀InSb薄膜的研究

采用双源分层蒸镀的方法制作ＩｎＳｂ薄膜，将区域熔融技术用于ＩｎＳｂ薄膜的热处理，提高了薄膜的纯度和择优定向程度，室温下电子迁移率达到３００００ｃｍ２／（Ｖ·ｓ）。在此基础上，分析了影响ＩｎＳｂ薄膜性能的几个主要因素。     

1.8 μm波段台面条形结构InGaAsSb/AlGaAsSb量子阱激光器

报道了１．８μｍ波段台面第形结构ＩｎＧａＡｓＳｂ／ＡｌＧａＡｓＳｂ量子阱激光器的研制结果,器件在７７Ｋ下以脉冲方式工作,阈值电流约２５ｍＡ,中心波开约１．８４μｍ。     

低阈值1.3μmInGaAsP/InP应变补偿多量子阱DFB激光器LP┐MOCVD生长

本文报道了用低压－金属有机化学气相淀积（ＬＰ－ＭＯＣＶＤ）方法制作１．３μｍ应变补偿多量子阱结构材料．Ｘ射线双晶衍射摇摆曲线可清晰地看到±４级卫星峰和卫星峰间的Ｐｅｎｄｅｌ－ｌｏｓｏｎｇ条纹．整个有源区的平均应变量几乎为零．用掩埋异质结（ＢＨ）条形工艺制备的含一级光栅的ＤＦＢ激光器室温下阈值电流２～４ｍＡ，外量子效率０．３３ｍＷ／ｍＡ，线性输出光功率达３０ｍＷ，边模抑制比（ＳＭＳＲ）大于３５ｄＢ．２０～４０℃下的特征温度Ｔ０为６７Ｋ．     

分子束外延HgCdTe／GaAs的生长和光伏探测器的研制

文中报导了用分子束外廷工艺在ＧａＡｓ（２１１）Ｂ衬底上生长了较高质量的中、长波ＨｇＣｄＴｅ薄膜材料。生长后的材料通过退火进行转型和调节电性参数。选择的组分分别为ｘ＝０．３３０和０．２２６的两种材料，７７Ｋ时载流子浓度和迁移率分别为ｐ＝６．７×１０１５ｃｍ－３、ｕｐ＝２６０ｃｍ２Ｖ－１ｓ－１和４．４５×１０１５ｃｍ－３、４１０ｃｍ２Ｖ－１ｓ－１。研制了平面型中、长波线列光伏探测器，其典型的探测器Ｄ分别为５．０×１０１０ｃｍＨｚ１／２Ｗ－１和２．６８×１０１０ｃｍＨｚ１／２Ｗ－１（１８０°视场下），其中６４元线列中波探测器与ＣＭＯＳ电路芯片在杜瓦瓶中耦含后读出并实现了红外成像演示。     

InGaAsP/GaAs单量子阱SCH半导体激光器的液相外延

利用一种改进的液相外延技术进行了ＧａＡｓ衬底上ＩｎＧａＡｓＰ材料的生长，１０Ｋ温度下光荧光半宽度（ＦＷＨＭ）为１４ｍｅＶ，获得了阈值电流密度为３００Ａ／ｃｍ２的ＳＣＨ多层结构外延片，宽台面激光器最大连续输出功率达到２．１Ｗ。     

InP基InAlAs—InAs HEMT

对ＩｎＡｓ沟道ＩｎＡｌＡｓ－ＩｎＡｓ高电子迁移率晶体管材料及器件的设计和器件制作工艺进行了研究，器件样品性能良好，１μｍ栅长ＩｎＡｌＡｓ－ＩｎＡｓ ＨＥＭＴ器件的最大跨导３００Ｋ时达到２５０ｍＳ／ｍｍ。这是国内首次研制成功的ＩｎＡｓ沟道ＨＥＭＴ器件。     

低压MOCVD外延生长InGaAsP／InP应变量子阱材料与器件应用

本文报道用低压有机金属化合物化学气相淀积（ＬＰ－ＭＯＣＶＤ）外延生长ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ应变量子阶材料，材料参数与外延条件的关系，量子阱器件的结构设计及其器件应用．用所生长的材料研制出宽接触阈值电流密度小于４００Ａ／ｃｍ２（腔长４００μｍ），ＤＣ－ＰＢＨ结构阈值７～１２ｍＡ的１．３μｍ量子阱激光器和宽接触阈值电流密度小于６００Ａ／ｃｍ２（腔长４００μｍ），ＤＣ－ＰＢＨ结构阈值９～１５ｍＡ的１．５５μｍ量子阶激光器以及高功率１．３μｍ量子阱发光二极管和ＩｎＧａＡｓＰＩＮ光电探测器．     

γ-Al_2O_3/Si(100)薄膜高真空MOCVD异质外延生长

本文作者在自己组装的立式ＭＯＣＶＤ设备上，成功地应用高真空生长技术，于１０５０℃的高温条件下，在硅上外延生长了γ－Ａｌ２Ｏ３薄膜．从ＲＨＥＥＤ看到（１００）硅上生长的薄膜是（１００）立方单晶γ－Ａｌ２Ｏ３的衍射图样；平移样品，图样并不发生变化．Ｘ射线双晶衍射看到，除了硅的（４００）峰和（２００）峰以外，只在２θ为４５°处有一个低而宽的小峰．ＸＰＳ谱给出氧的１ｓ峰位为５３２．３ｅＶ，Ａｌ的２ｐ峰位为７５．４ｅＶ，将他们与α－Ａｌ２Ｏ３比较，对应峰位移动了约３．５ｅＶ．俄歇谱说明其铝氧组分比近于γ－Ａｌ２Ｏ３     

MBE生长InGaAs／GaAs应变层单量子阱激光器结构材料的研究

采用ＶａｒｉａｎＧｅｎⅡＭＢＥ生长系统研究了ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ应变层单量子阶（ＳＳＱＷ）激光器结构材料。通过ＭＢＥ生长实验，探索了Ｉｎ＿ｘＧａ＿（１－ｘ）ｔＡｓ／ＧａＡｓＳＳＱＷ激光器发射波长（λ）与Ｉｎ组分（ｘ）和阱宽（Ｌ＿ｚ）的关系，并与理论计算作了比较，两者符合得很好。还研究了材料生长参数对器件性能的影响，主要包括：Ⅴ／Ⅲ束流比，量子阱结构的生长温度Ｔ＿ｇ（ＱＷ），生长速率和掺杂浓度对激光器波长、阈值电流密度、微分量子效率和器件串联电阻的影响。以此为基础，通过优化器件结构和ＭＢＥ生长条件，获得了性能优异的Ｉｎ＿（０．２）Ｇａ＿（０．８）Ａｓ／ＧａＡｓ应变层单量子阱激光器：其次长为９６３ｎｍ，阈值电流密度为１３５Ａ／ｃｍ￣２，微分量子效率为３５．１％。