InP/InGaAs SHBT器件自对准结构设计和工艺实现

从InP湿法腐蚀各向异性特性实验出发,利用传统的基极-发射极自对准工艺和改进的基极-发射极工艺制作了两种InP/InGaAs SHBT自对准结构,比较了两种自对准工艺对减小基极与发射极台面间距的效果,为制作高频率特性InP/InGaAs SHBT提供了工艺途径.     

一种工程机械可伸缩式底盘结构设计

介绍一种工程机械可伸缩式底盘结构,其特点在于左伸缩臂和右伸缩臂分别与相应伸缩孔相配合,收拢状态时其中之一重叠入另一个的内部,使得该结构伸缩量更大、结构更简洁,且伸缩臂与伸缩孔具有更大的重叠度.该结构伸缩臂方钢管与伸缩孔方钢管横截面采用"◇"形布置,可实现自动定位,大大提高了底盘结构的刚度与稳定性.     

9μm截止波长128×128 AlGaAs/GaAs量子阱红外焦平面探测器阵列

报道了128×128 AlGaAs/GaAs量子阱红外焦平面探测器阵列的设计和制作.采用金属有机化学气相淀积外延技术生长外延材料,并在GaAs集成电路工艺线上完成工艺制作.为得到器件参数,设计制作了台面尺寸为300μm×300μm的大面积测试器件;77K下2V偏压时暗电流密度为1.5×10-3A/cm2;80K工作温度下,器件峰值响应波长为8.4μm,截止波长为9μm,黑体探测率DB 为3.95×108(cm·Hz1/2)/W.将128×128元 AlGaAs/GaAs量子阱红外焦平面探测器阵列芯片与相关CMOS读出电路芯片倒装焊互连,在80K工作温度下实现了室温环境目标的红外热成像,盲元率小于1%.     

半导体量子点自组织生长过程的控制

对控制半导体量子点的自组织生长进行了研究.在对平均场模型和非平均场模型计算机模拟结果分析的基础上,提出了利用隔离单元抑制量子点的熟化生长的方法来控制量子点的大小,并对生长过程进行了计算机模拟.结果表明通过将衬底表面的吸附原子海分割成一个个独立的隔离单元可以抑制量子点熟化生长,调节量子点的生长速度,达到制备大小均匀、排列有序的半导体量子点阵列的目的.     

半导体量子点自组织生长的计算机模拟研究

采用平均场模型和非平均场模型对半导体量子点的自组织生长过程进行了计算机模拟研究。结果表明两种模型给出了相似的量子点的大小分布,但在平均尺寸、数量以及覆盖面积随时间的变化上存在着差别,针对这些差别给出了解释。     

1.25Gb/s InP基多量子阱激光器与HBT驱动电路的单片集成

描述了一种基于InP材料沿[011]晶向湿法化学腐蚀形成平滑侧壁实现的InP基多量子阱激光器和异质结双极晶体管驱动电路单片集成.通过一个横向缓冲台面结构,降低了激光器阳极和晶体管集电极互连工艺的难度,改善了光发射单片光电集成电路的可制造性.采用该方法制作的光发射单片直流功耗为120mW,在码长223-1传输速率1.5Gb/s伪随机码信号调制下有清晰的眼图,光输出功率为2dBm.     

单电源供电MSM/HEMT OEIC

给出了InGaAsMSM光探测器与InP基InAlAs/InGaAs HEMT两种器件单片集成实现的OEIC光接收机的设计方法与测试结果。该光接收机采用单电源供电，由一级放大器，两级源级跟随器和一个反馈电阻组成，当光接收机工作在2．5Gbit/s时，跨阻可达53dBΩ，采用＋5V电源供电，功耗仅为160mW，可有效地应用在光纤通信接收系统中。     

9μm截止波长128×128 AlGaAs/GaAs量子阱红外焦平面探测器阵列

报道了128×128 AlGaAs/GaAs量子阱红外焦平面探测器阵列的设计和制作.采用金属有机化学气相淀积外延技术生长外延材料,并在GaAs集成电路工艺线上完成工艺制作.为得到器件参数,设计制作了台面尺寸为300μm×300μm的大面积测试器件;77K下2V偏压时暗电流密度为1.5×10-3A/cm2;80K工作温度下,器件峰值响应波长为8.4μm,截止波长为9μm,黑体探测率DB 为3.95×108(cm·Hz1/2)/W.将128×128元 AlGaAs/GaAs量子阱红外焦平面探测器阵列芯片与相关CMOS读出电路芯片倒装焊互连,在80K工作温度下实现了室温环境目标的红外热成像,盲元率小于1%.     

高速InP/InGaAs雪崩光电二极管

采用分层吸收渐变电荷倍增(SAGCM)结构,通过两次扩散、多层介质淀积、AuZn p型欧姆接触、AuGeNi n型欧姆接触等工艺,设计制造了正面入射平面InP/InGaAs雪崩光电二极管,器件利用InGaAs做吸收层,InP做增益层,光敏面直径50 μm;测试结果表明器件有正常的光响应特性,击穿电压32～42 V,在低于击穿电压2 V左右可以得到大约10A/W的光响应度,在0到小于击穿电压1 V的偏压范围内,暗电流只有1 nA左右;器件在2.7 GHz以下有平坦的增益.     

OEIC光接收机研究的湿法选择腐蚀

试验了用柠檬酸与双氧水系列腐蚀液来实现ＩｎＡｌ（Ｇａ）Ａｓ∶ＩｎＰ和ＩｎＧａＡｓ∶ＩｎＡｌＡｓ的选择腐蚀,达到了较好的效果,且工艺重复性好。同一单片上ＭＳＭ（金属－半导体－金属）光探测器的光响应度可达到０．５Ａ／Ｗ,ＨＥＭＴ器件最大跨导为３０５ｍＳ／ｍｍ,最大饱和电流密度为３５０ｍＡ／ｍｍ。完成了实现ＯＥＩＣ光接收机的关键一步。