GaAs和(Cs,O)/GaAs热处理工艺的XPS研究

用X射线光电子能谱(XPS)研究了GaAs(100)面基片的化学清洗、热净化、(Cs,O)激活后加热的处理效果。GaAs的氧化过程是:首先,As氧化为低价态,然后Ga被氧化,再就是As氧化为高价。确保样品从刻蚀清洗到超高真空环境中,表面Ga没有被氧化,就可在较低的温度热净化,获得As稳定的且原子级清洁的GaAs表面。净化后GaAs表面Ga含量越高,则(Cs,O)激活后形成氧化物越多,从而形成了界面势垒,使电子逸出概率降低。     

GaAs和（Cs，O）／GaAs热处理工艺的XPS研究

用X射线光电子能谱(XPS)研究了GaAs(100)面基片的化学清洗、热净化、(Cs，O)激活后加热的处理效果。GaAs的氧化过程是：首先，As氧化为低价态，然后Ga被氧化，再就是As氧化为高价。确保样品从刻蚀清洗到超高真空环境中，表面Ga没有被氧化，就可在较低的温度热净化，获得As稳定的且原子级清洁的GaAs表面。净化后GaAs表面Ga含量越高，则(Cs，O)激活后形成氧化物越多，从而形成了界面势垒，使电子逸出概率降低。     

稀土金属Tb在GaAs(100)表面的吸附及其界面形成的研究

利用同步辐射光电子能谱技术研究了Tb/GaAs(10 0 )界面的吸附过程和界面形成。通过对价带谱及高分辨率的Ga,As芯能级谱的研究表明 ,在较低的覆盖度下 (<0 2nm) ,Tb与GaAs衬底的反应很弱 ,形成较突变的金属 /半导体界面。当Tb的覆盖度增加时 ,As 3d和Ga 3d的表面发射峰很快消失 ,Tb与衬底发生反应 ,置换出Ga而与As形成化学键。同时Ga原子会向Tb薄膜内扩散并偏析到表面 ,而Tb As化合物只停留在界面附近区域。当Tb淀积到 0 6nm时 ,Tb膜金属化。     

（Cs,O）／GaAs热退火的变角XPS定量研究

用变角X射线光电子能谱(XPS)技术分析了GaAs光阴极的表面及其在热退火后的效应,首次定量地计算了(Cs,O)/GaAs系统的表面(Cs,O)层和界面(Ga,As)弛豫层的厚度和组分.(Cs,O)/GaAs系统在625～650℃的热退火后,(Ga,As)驰豫层厚度减薄,Ga,As的原子浓度增大;且消除了O与As的化学连接.     

GaAs基片高温加热清洗过程中残气脱附的研究

为了优化GaAs基片的加热清洗工艺,获得原子级清洁表面,用四极质谱仪研究了GaAs基片高温加热清洗过程中常见气体及Ga、As元素的脱附规律.研究结果表明:常见气体(H2、H2O、N2、CO、CO2、Ar、CxHyOz)在100℃左右开始大量脱附;Ga、As元素主要以单质和氧化物的形态脱附,其脱附的温度存在两个峰值,分别是300℃和600℃;研究还发现真空环境中某些常见气体的含量会影响到Ga、As元素的脱附形式,当H2含量较高时,一部分As会以AsH3的形态脱附,当H2含量较低时,As基本以单质的形态脱附.经过多次实验及对实验结果的分析,最终确定了高温加热清洗的升温曲线及加热清洗的最高温度,获得了较为理想的原子级清洁表面.     

GaAs/GaAlAs光阴极的XPS深度剖析

GaAs光阴极是一种高性能光阴极,它由GaAs/GaAlAs外延片和玻璃基底粘接而成.为了了解外延片的元素深度分布和各层的均匀性,利用X射线光电子能谱和Ar离子刻蚀来进行深度剖析.结果表明,由于送样过程中曾短暂暴露大气,因而GaAs光阴极表面吸附有少量C、O污染,并且GaAs表层被氧化;GaAs层中的Ga、As元素含量非常均匀,约为3∶2,富Ga;而G aAlAs层中的Ga、Al和As含量比约为1∶1∶2,Ga略少于Al,但稍大于Ga0.42Al0.58As的比例.Ar离子枪采用3kV、1μA模式,刻蚀面积1 mm×1 mm,结合C-V测试得到的各层厚度数据,可以计算出该模式下各层的刻蚀速率,GaAs层的刻蚀速率约为1.091 nm/s,而GaAlAs层约为0.790 nm/s,并且推算出GaAs的溅射产额为4.00,GaAlAs的溅射产额为2.90.     

热处理GaAs表面氧吸附研究

采用俄歇电子谱研究了热处理GaAs(110)表面与氧的相互作用。热处理GaAs表面吸附氧后,Ga俄歇峰向低能移动表明氧与表面Ga原子形成化学键。通过氧俄歇峰强度与氧暴露量的关系和吸附动力学分析,我们得知740℃热处理表面和清洁解理表面上吸附氧的俄歇信号变化相同,其饱和绝对覆盖量θ_s为0.5单原子层,若热处理温度提高到825℃时,θ_s为1个单原子层,即提供了更多的吸附位置,然而不同温度热处理GaAs(110)表面的氧吸附速度却没有变化并与金属Ga氧吸附速度相同,因此被激励的氧束缚在GaAs(110)表面的Ga原子上。     

大功率激光窗口ZnSe的制备原理及方法

比较了四种适用于作CO2激光器窗口的材料,Ge、KCl、GaAs和ZnSe,指出ZnSe是大功率激光器最理想的窗口材料,并列举了3种ZnSe的制备原理及方法,阐述了CVD方法制备多晶ZnSe的过程.     

不同V/Ⅲ束流比对GaAs(001)面重构相的影响

GaAs表面在不同的V/Ⅲ束流比下会呈现不同的表面重构相.本文通过改变As4 BEP和Ga BEP的束流强度,获得不同As4 BEP和Ga BEP束流比下GaAs(001)从富As β2(2×4)重构相转变成富镓β2(4×2)重构相的RHEED衍射图样,然后利用球棒模型对衍射图样进行解释.     

MBE生长GaAs薄膜表面形貌的RHEED图样研究

本文通过在GaAs(100)单晶衬底上MBE生长GaAs过程中形成的RHEED衍射图样,对GaAs薄膜的表面形貌进行研究。分析GaAs表面粗糙和生长时不发生RHEED强度振荡的原因。讨论在生长GaAs时出现In(Ga)As/GaAs(100)体系的RHEED衍射图样这种异常现象的原因。