MOCVD Growth of Doped GaAs/AlGaAs Quantum Heterostructures

The influences of growth techniques of AP-MOCVD GaAs/AlGaAs silicon-doped multi-quantum wells(MQWs), heterostructure bipolar transistors (HBTs), double barrier resonant tunneling diodes(DBRTDs) ontheir structures and performances were studied. Continuously grown MQWs, that is, no growth interruption atthe heterointerfaces, shown blue-shifted, narrower and stronger photoluminescence(PL) compared withinterruptedly grown ones.TEM examination of the interrupted interfaces revealed a bright line correspondingto the compositional fluctuation and impurity adsorption, and indicated noncommutative structures ofAlGaAs/GaAs and GaAs/AlGaAs interfaces. High performance HBTs and DBRTDs were obtained bycontinuously grown method while growth interruption caused performance degradation. It was concluded thatgrowth interruption may cause accumulation of residua1 impurities in the ambient as well as compositionalfluctuation while continuous growth at very low growth rates can overcome such problems.     

Micro-Raman光谱鉴定碳化硅单晶的多型结构

利用激光拉曼光谱仪测量了SiC单晶中不同多型的显微Raman光谱.在Raman光谱中,最大强度的FTA模和FTO模应出现在其简约波矢x等于该多型的六角度h处,据此对4H-SiC单晶中的多型进行了鉴定.同时采用高分辨X射线衍射测量了该晶片不同区域的摇摆曲线,将不同多型体的计算衍射角与实验值加以比较,对SiC晶片中的多型进行了标注,所得结论与激光Raman光谱测定结果相一致,说明Raman光谱是一种简单、快速地鉴定多型结构的强有力的工具.实验结果表明,在升华法生长4H-SiC单晶过程中,容易出现寄生6H、15R多型同4H多型的竞争生长,简单分析了寄生多型产生的原因.     

带有锥状反射结构的AlGaInP键合衬底LED

本研究通过光辅助化学腐蚀技术在衬底键合AlGaInP反极性发光二极管中制备出锥状反射镜结构提升器件的光提取效率。首先利用氢氟酸与双氧水在532nm激光的辐射下载GaP:Mg层制备出锥状腐蚀结构,然后将金属反射镜蒸镀在锥状结构之上制备锥状的反射镜结构。在完成全部芯片工艺后,测试结果表明锥状反射镜结构可以显著提升光提取效率,并在光通量测量中与表面粗化集成平板反射镜LED相比较,得到了18.55%的增强。     

SiC单晶生长及其晶片加工技术的进展

回顾了SiC单晶的发展历史，总结了目前的发展状况，同时介绍了SiC单晶生长所需要的温场和生长工艺，最后介绍了SiC单晶的加工技术. 通过模拟计算与具体实验相结合的方法，调整坩埚在系统中的位置及优化坩埚设计可以得到理想温场. 近平微凸的温场有利于晶体小面的扩展，进而有利于减少缺陷提高晶体的质量. 由于SiC硬度非常高，对单晶后续的加工造成很多困难，包括切割和磨抛. 研究发现利用金刚石线锯切割大尺寸SiC晶体，可以得到低翘曲度、低表面粗糙度的晶片；采用化学机械抛光法，可以有效地去除SiC表面的划痕和研磨引入的加工变质层，加工后的SiC晶片粗糙度可小于1nm.     

基于InP衬底的GaAsSb/InP异质结晶体管

采用金属有机化学气相沉积生长了InP/GaAs0.5Sb0.5/InP 双异质结晶体三极管(DHBT)材料,研究了材料质量对器件性能的影响.制备的器件不但具有非常好的直流特性,而且还表现出良好的微波特性,其结果与能带理论的预言一致,DHBT集电结和发射结的电流理想因子分别为1.00和1.06,击穿电压高达15V,电流放大增益截止频率超过100GHz.     

MOCVD制备GaAs/AlGaAs异质结和异质结双极晶体管(HBT)的研究

本文应用MOCVD技术制备出高质量的GaAs,AlGaAs外延材料以及GaAs/AlGaAs异质结和多量子阱结构.首次成功地用该技术生长了微波HBT全结构材料,并获得了较高性能的器件结果:300K时直流增益(β)为15～40,77K时为60,截止频率大于10GHz,最高振荡频率为5.5GHz.     

基于6H-SiC衬底外延石墨烯的被动锁模掺镱光纤激光器

报道了6H-SiC衬底外延生长的石墨烯作为可饱和吸收体,环形腔结构的全正色散被动锁模掺镱光纤激光器。在注入抽运功率为250mW时,得到稳定的重复频率为1.05MHz的自锁模脉冲,平均输出功率为6mW;当注入抽运功率增加到480mW时,最大平均输出功率为20mW,相应的最高单脉冲能量为19nJ,激光脉冲宽度约为520ps。     

大功率660 nm半导体激光器的电流电压特性

利用Zn扩散形成非吸收窗口技术,制备了大功率红光660 nm半导体激光器。对封装后的器件进行电流电压(I-V)特性测试。由于材料本身串联电阻的影响,半导体激光器的I-V曲线不再符合理想二极管I-V特性方程。通过数据拟合,得到半导体激光器的串联电阻约为0.5Ω。测试中还发现了两种异常I-V曲线,分别源于器件并联电阻及寄生二极管的影响。对每种I-V曲线建立了电路模型,并推导了I-V特性方程。分析认为制作过程中的金属工艺、烧结工艺和Zn扩散工艺等都会影响半导体激光器的电流分布及I-V特性。I-V特性测试可以用于半导体激光器的工艺监控与失效分析等。     

基于InP衬底的GaAsSb/InP异质结晶体管

采用金属有机化学气相沉积生长了InP/GaAs0.5Sb0.5/InP 双异质结晶体三极管(DHBT)材料,研究了材料质量对器件性能的影响.制备的器件不但具有非常好的直流特性,而且还表现出良好的微波特性,其结果与能带理论的预言一致,DHBT集电结和发射结的电流理想因子分别为1.00和1.06,击穿电压高达15V,电流放大增益截止频率超过100GHz.     

6H-SiC单晶的生长与缺陷

采用升华法,在一定的温度、气体压力和流量的条件下,生长了尺寸ф50．8mm的6H—SiC单晶。利用光学显微术观察了原生晶体的表面形貌,发现了微管在晶体表面的露头点具有明显的多个螺位错成核特征。采用透射模式对抛光晶片进行观察,发现了SiC晶体内的典型缺陷,如：负晶、微管、碳颗粒等,并对它们的形成机理进行了讨论。