不同生长条件对CdTe/GaAs外延薄膜表面形貌和光学性质的影响

本文利用分子束外延技术在GaAs（211）B衬底上外延CdTe（211）薄膜,系统研究不同工艺条件对CdTe 外延薄膜的表面形貌和光学性质的影响。研究表明,在一定的生长温度下,在Te气氛下生长CdTe薄膜,增加CdTe：Te的束流比,可显著降低CdTe表面金字塔缺陷的尺寸和密度,当CdTe 和Te束流比为6.5时,金字塔缺陷几乎消失,材料的表面平整度显著改善,X射线衍射（XRD）也表明CdTe晶体质量显著提高。进一步的拉曼光谱表明,随着CdTe和Te束流比的增加,Te的A₁峰减弱,CdTe LO和TO声子峰强度比增强。低温光致发光光谱（PL）研究也表明随着CdTe和Te束流比的增加,Cd空位的减少可以使与杂质能级相关的深能级区域的峰强降低,与此同时和晶体质量相关的自由激子峰半峰宽减少,材料的光学质量明显改善。该研究为探索CdTe/GaAs外延材料的理想的工艺窗口以及相关机理,并为进一步以此为缓冲层外延高质量HgCdTe材料提供基础。