高温退火非掺杂磷化铟制备半绝缘材料

对液封直拉(LEC)非掺磷化铟(InP)进行930℃ 80h的退火可重复制备直径为50和75mm的半绝缘 (SI)衬底.退火是在密封的石英管内纯磷(PP)或磷化铁(IP)两种气氛下进行的.测试结果表明IP-SI InP衬底具有很好的电学性质和均匀性,而PP-SI的均匀性和电学参数都很差.在IP-SI样品的PL谱中出现与深缺陷有关的荧光峰.光激电流谱的测量结果表明:在IP气氛下退火获得的半绝缘磷化铟中的缺陷明显比PP-SI磷化铟的要少.并对退火后磷化铟中形成缺陷的机理进行了探讨.     

富铟熔体生长InP单晶的晶体缺陷及物理特性

通过磷注入法合成并利用液封直拉法(LEC)生长了富铟InP单晶,将晶锭进行定向切割、研磨和抛光,得到InP抛光片.用金相显微镜、扫描电镜、快速扫描光荧光谱(PL-Mapping)技术、高分辨率XRD射线衍射技术研究了富铟非掺InP单晶样品特性.结果表明,在富铟条件下生长的InP单晶会出现富铟夹杂,这种富铟夹杂可导致其周围位错密度升高,同时富铟夹杂在晶片内分布也是不均匀的,在晶片中心部分富铟夹杂的密度高,在边缘部分密度低.对富铟夹杂形成及不均匀分布的原因进行了分析,讨论了富铟夹杂对PL-Mapping发光峰峰值的影响.     

InP单晶材料现状与展望

介绍了制备InP单晶材料的主要方法,包括传统液封直拉技术(LEC)、改进的LEC技术、气压控制直拉技术(VCZ0PC-LEC)0垂直梯度凝固技术(VGF)0垂直布里奇曼技术(VB)等。对这些方法进行了分析和对比,指出各种方法的优势和发展方向。还讨论了大直径InP单晶生长技术的发展和关键因素。     

大直径InP单晶生长研究

生长高质量、大直径的单晶是当前InP晶体生长的发展方向,减少孪晶的产生一直是InP单晶生长技术的研究重点.通过对高压液封直拉法InP单晶生长过程中的几个重要因素包括加热器和保温系统、掺杂剂、坩埚和生长参数等的分析,设计了合适的热场系统和生长条件,有效地降低了孪晶产生的几率.在自己设计并制造的高压单晶炉内首先将In和P进行合成,然后采用后加热器加热、坩埚随动等技术重复生长了直径为100～142 mm的大直径InP单晶.讨论了关于避免孪晶产生的关键技术,所提到的条件都得到优化后,单晶率就会大幅上升.     

InP中的深能级杂质与缺陷

综述了近年来关于InP中深能级缺陷和杂质的研究工作。讨论了深能级杂质及缺陷对InP材料性能的重要影响;介绍了深能级瞬态谱(DLTS)、光致发光谱(PL)、热激电流谱(TSC)、正电子寿命谱(PAS)、正电子深能级瞬态谱(PDLTS)等几种研究深中心的方法在研究InP时的某些特点;综合深能级缺陷和电学性质的测试结果,证明了半绝缘InP单晶材料的电学性能、热稳定性、均匀性等与材料中一些深能级缺陷的含量密切相关;分析了对掺铁和非掺退火两种半绝缘InP材料中深能级缺陷对电学补偿的影响;评述了对InP中的一些深中心所取得的研究成果和半绝缘InP的形成机理。     

InP中的深能级杂质与缺陷(续)

4 SI-InP形成机理 4.1掺Fe SI-InP形成机理 通常SI-InP是通过在晶体生长过程中掺入一定量的Fe来制备的.     

非接触四波混频技术测试InP单晶

利用四波混频(FWM)技术测试了非掺杂、掺Fe半绝缘InP单晶的光电特性,对载流子的产生、复合和输运等过程进行了研究,分析了深陷阱在载流子的产生与输运中的作用,并给予了解释。利用光栅衰减动力学得到在不同激发水平下非平衡自由载流子的扩散系数和复合时间。通过分析衍射效率和激发能量之间的相互关系,测定了缺陷的电学特性,即它们在光照下的传输和对载流子传输的贡献。这种技术可以通过测量时间和空间上的载流子分布,进而利用光学技术测试半导体材料的光电特性。     

InP在太阳电池中的应用及进展

介绍了国内外InP太阳电池的发展现状,对InP太阳电池的技术及其优势进行了分析。探讨了反向生长和低温键合对InP多结太阳电池质量的影响,指出其不仅可以降低位错等缺陷,提高太阳电池的转换效率,并且可以节约材料,一定程度上降低成本。InP纳米线太阳电池制造工艺简单,发展迅速,通过堆叠多个子电池可以实现高的转换效率,是未来InP太阳电池的发展方向之一。高聚光太阳电池已成为全球太阳电池的焦点,高聚光性结合低温半导体键合技术,更高转换效率的InP太阳电池一定会实现。     

φ100 mm掺硫InP单晶生长研究

InP以其众多的优越特性使之在许多高技术领域有广泛应用.掺硫n型InP材料用于激光器、LED、光放大器、光纤通信等光电领域.为了降低成本和适应新型器件制造的要求,本文进行了直径100mm掺硫InP单晶生长和性质研究.首先解决了大容量直接合成技术,其次解决了大直径单晶生长的关键技术,保证了一定的成晶率.采用降低温度梯度等措施,降低位错密度,提高晶体完整性.制备出100mm掺硫InP整锭〈100〉InP单晶和单晶片.经过测试其平均EPD小于5×104cm-2,载流子浓度大于3×1018cm-3.本文还对影响材料成晶的放肩角进行了研究,一般生长大直径单晶采用大于70.或平放肩技术都可以有效地避免孪晶的产生.     

超亮度InGaN单量子阱结构绿光发光二极管

制造出了发光强度为１２ｃｄ的超高亮度ＩｎＧａＮ单量子阱结构绿光发光二极管。这些ＩｎＧａＮＳＱＡＷ绿光ＬＥＤ的发光强度大约比常规的ＧａＰ绿光ＬＥＤ（０．１ｃｄ）高１００倍。