磷化铟晶体材料的应用进展研究

回顾了磷化铟（ＩｎＰ）晶体材料的发展过程，介绍了磷化铟材料的多种用途和优越特性，展望了磷化铟材料在我国的发展前景。     

磷化铟晶体合成生长研究现状

介绍了磷化铟的基本属性及其在光电子与微电子器件方面的应用,归纳了磷化铟合成与单晶生长的主要方法,并对各种方法进行了比较。对国内外磷化铟体单晶领域的的研究状况、磷化铟中的缺陷与杂质及半绝缘磷化铟的形成机制方面的研究成果作了介绍和讨论,同时,介绍了磷化铟单晶材料研究领域的发展趋势。     

毫米波化合物半导体材料研究进展

毫米波集成电路成为毫米波系统应用中必不可少的核心技术,化合物半导体材料砷化镓、磷化铟无疑在毫米波集成电路制造中占据重要地位,继砷化镓、磷化铟占据毫米波芯片衬底材料主流之后,以氮化镓材料为代表的第三代半导体材料逐渐成为目前国际毫米波芯片制造的材料研究热点。本文对以砷化镓、磷化铟、氮化镓为代表的毫米波化合物半导体材料技术及其发展,进行了总结与展望。     

磷化铟的化学机械抛光技术研究进展

磷化铟单晶作为一种重要的外延层衬底材料被广泛应用于光电器件.衬底外延生长和电子器件制备要求磷化铟晶片表面具有极低的表面粗糙度、无表面/亚表面损伤和残余应力等,需对磷化铟晶片表面进行抛光加工,其表面质量决定了后续的外延层质量并最终影响磷化铟基器件的性能.综述了磷化铟晶体化学机械抛光(CMP)技术进展;介绍了磷化铟表面的化学反应原理、CMP去除机理;详细分析了磷化铟抛光液组分及pH值、抛光工艺参数(抛光压力、抛光盘转速、抛光垫特性、磨料种类、粒径及浓度)等对磷化铟抛光质量的影响;介绍了磷化铟抛光片的清洗工艺,并对磷化铟CMP的后续研究方向提出一些建议.     

苏联在进行用电子辐照磷化铟的试验

<正> 据报导,苏联列宁格勒加里宁工学院目前正在进行用电子辐照磷化铟的试验,这种试验目前已告一段落。试验的目的在于探索电子辐照对掺3d元素例如掺铬、铁和锰的磷化铟性质的影响,检验磷化铟材料在电子束加工时的性能变化,并且测定这些杂质的电离能,以便在对磷化铟材料进行电子束加工时考虑到这种因素的影响。加里宁工学院的试验表明,在用电子辐照之后,在掺3d元素的磷化铟中,费米能级钉扎在E_c-0.35eV附近。在这种情况下,p-InP中载流子的迁移率变化速度比n-InP中的变化速度大得多。用浅能级的杂质(Te、Zn等)掺     

微电子学和有关分立器件与材料的发展研究

本文对功能半导体材料硅、砷化镓、磷化铟材料、硅基和Ⅲ－Ⅴ族基的超晶格量子阱及其新型功能材料（超导、金刚石、多孔硅等）进行介绍分析，提出发展建议和措施。     

生长条件及退火处理对磷化铟单晶结构完整性的影响

利用X射线双晶衍射（XRD）技术研究了原生及退火处理后的磷化铟单晶的晶格完整性. 原生磷化铟单晶中由于存在着大量的位错和高的残留热应力，导致晶格产生很大的畸变，表现为XRD半峰宽的值较高并且分布不均匀，甚至有些原生的磷化铟单晶片出现XRD双峰等. 通过降低晶体生长过程的温度梯度，降低位错密度并减小晶体中的残留热应力可以提高晶体的完整性. 利用高温退火处理也可有效地降低磷化铟晶体中的残留热应力. 对磷化铟晶体生长过程中熔体的配比、掺杂浓度等条件对结构完整性的影响进行了分析.     

用于阵列波导光栅(AWG)的材料及其特性分析

AWG器件是目前光通信元器件中重要的研究课题,而材料是决定AWG性能的基础。本文主要分析了硅基材料、聚合物和磷化铟基等材料在AWG制作技术中的材料特性与应用特点,同时展示了AWG在光通信领域中的应用前景。     

磷化铟晶体生长技术的现状及其发展趋势

介绍了近几年磷化铟合成及其单晶生长的进展情况。对提高晶体成晶率、降低缺陷密度、改善晶体的热稳定性等新工艺、新技术进行了分析比较，并论述了磷化铟单晶生长技术的发展趋势及其应用前景。     

混合硅激光工艺带来了先进的光子芯片

采用标准的硅加工工艺，Intel公司和加州大学的研究人员开发出了一种新技术。该技术能在单芯片中结合磷化铟的光发射能力和硅的光路由能力，从而产生一个全新的混合硅激光器。为了能扩展对光子的应用，这项技术着重解决了生产低成本、高带宽的光电子器件的主要障碍。基于可用在晶圆、部分晶圆和模级别的结合方法，该技术能使磷化铟中的发光原型融入硅波导管中，从而产生能驱动其他硅光子器件的连续激光束。整个工艺使用了低温氧等离子体来在所有材料上创建一个相当于25个原子厚的氧化层。     

英特尔研制硅激光芯片 取代传统技术

英特尔证实已在美国加州大学芭芭拉分校的研究人员合作研发出了全球第一个可采用标准硅芯片制造技术生产的混合型电力镭射激光芯片(HybridSilicon Laser,HSL),据称这突破性进展将推动电脑进入速度更快的光传输时代。一种叫做磷化铟(Indium Phosphide)的材料在加电条件下可以发出光。英特尔的研究人员这次成功将磷化铟的这种特性融入到了传统的硅芯片制造商技术,从而创造了一个硅/磷化铟混合芯片——它可以处理传统的电子信号并发射出激光。英特尔称,这种混合镭射激光芯片产生的激光束可以被用来传输数据,并可驱动其他的硅光电器件。据悉…     

退火处理后非掺磷化铟的电传输特性

利用变温霍尔和电流-电压特性(I-V)两种方法分别对半导体和半绝缘的退火非掺磷化铟材料进行了测量.在非掺退火后的半导体磷化铟样品中可以测到缺陷带电导,这与自由电子浓度较低、有一定补偿度的原生非掺磷化铟的情况类似.非掺SI-InP表现出不同于原生掺铁的SI-InP的I-V特性,在一直到击穿为止的外加电场范围内呈欧姆特性,而掺铁SI-InP的I-V具有与陷阱填充有关非线性特征.根据空间电荷限制电流的理论,这种现象可以解释为非掺SI-InP中没有未被电子占据的空的深能级缺陷.     

退火处理后非掺磷化铟的电传输特性

利用变温霍尔和电流-电压特性(I-V)两种方法分别对半导体和半绝缘的退火非掺磷化铟材料进行了测量.在非掺退火后的半导体磷化铟样品中可以测到缺陷带电导,这与自由电子浓度较低、有一定补偿度的原生非掺磷化铟的情况类似.非掺SI-InP表现出不同于原生掺铁的SI-InP的I-V特性,在一直到击穿为止的外加电场范围内呈欧姆特性,而掺铁SI-InP的I-V具有与陷阱填充有关非线性特征.根据空间电荷限制电流的理论,这种现象可以解释为非掺SI-InP中没有未被电子占据的空的深能级缺陷.     

无孪生磷化铟晶体生长(简报)

磷化铟作为新型化合物半导体材料,已在国内外引起广泛重视。它在微波和光电器件中都能应用,尤其是用它作衬底来生长GaInAsP异质结外延层,制造红外发光二极管、激光器和光雪崩二极管,作为长波长范围的光纤通信中的光源和探测器,已进入实用阶段。因此,生长质量好的InP单晶,便成为一个迫切需要研究的课题。Mullin首先用LEC法,在高压下制备了磷化铟单晶。但是,在其生长过程中,孪晶出现是一个比较突出的问题。许多研究工作者曾为此进行了不少工作,但迄今仍未找到有效防止孪晶出现的途径。我们工作是根据磷化铟生长特点:寻找     

光子集成芯片：世界上最快的光芯片

在美国硅谷实验室中．Infinera研发的创始人DavidWelch手持着一个2cm宽的金色长方体，这就是用磷化铟等材料制成的半导体光子集成芯片。在这个外表看似简单的芯片中．集成了大量的复杂光电器件。使得光通信从此进入了一个更低成本、更高容量的新时代。     

生长条件及退火处理对磷化铟单晶结构完整性的影响

利用X射线双晶衍射(XRD)技术研究了原生及退火处理后的磷化铟单晶的晶格完整性.原生磷化铟单晶中由于存在着大量的位错和高的残留热应力,导致晶格产生很大的畸变,表现为XRD半峰宽的值较高并且分布不均匀,甚至有些原生的磷化铟单晶片出现XRD双峰等.通过降低晶体生长过程的温度梯度,降低位错密度并减小晶体中的残留热应力可以提高晶体的完整性.利用高温退火处理也可有效地降低磷化铟晶体中的残留热应力.对磷化铟晶体生长过程中熔体的配比、掺杂浓度等条件对结构完整性的影响进行了分析.     

生长条件及退火处理对磷化铟单晶结构完整性的影响

利用X射线双晶衍射(XRD)技术研究了原生及退火处理后的磷化铟单晶的晶格完整性.原生磷化铟单晶中由于存在着大量的位错和高的残留热应力,导致晶格产生很大的畸变,表现为XRD半峰宽的值较高并且分布不均匀,甚至有些原生的磷化铟单晶片出现XRD双峰等.通过降低晶体生长过程的温度梯度,降低位错密度并减小晶体中的残留热应力可以提高晶体的完整性.利用高温退火处理也可有效地降低磷化铟晶体中的残留热应力.对磷化铟晶体生长过程中熔体的配比、掺杂浓度等条件对结构完整性的影响进行了分析.     

磷化铟基异质结双极晶体管研究的新进展

从纵向结构设计的角度，评述了磷化铟基HBT研究的新进展，介绍了几个重要的研究成果。     

研究进展

首台混合InP-Si激光器问世Intel公司和圣巴巴拉大学合作,以磷化铟(InP)为增益介质,以硅作光路由和波导,开发了第一台混合InP-Si激光器,在硅光子学方面取得了重大的突破。Intel公司的光子技术实验室主管Mario Paniccia说,混合InP-Si激光器结合了具有发光特性的磷化铟和高容量低成本高性能的硅、硅光子材料,这是硅光子领域最后一个主要障碍,突破这个障碍,就可能单键合制造上百个激光器,而不需要排列。     

K和Q波段(18～40千兆赫)的磷化铟三能谷振荡器

5.4微米厚的外延磷化铟在40千兆赫下可产生振荡,在29.4千兆赫下效率不超过2%。制作振荡器的材料系(110)晶向的外延磷化铟,载流子浓度为4.9×10~(15)/厘米~3,室温迁移率为3770厘米~2/伏·秒。用这种材料作器件时,利用金属丝锯将材料切成0.25平方毫米的小方块;把纯锡阴极丝合金到7×10~(-5)厘米~2的外延层表面上;管芯封装在 S4型管壳中或直接装到波导系统中。管壳的谐振把封装了的器件的频率上限限制在28千兆赫左右。