弛豫SiGe衬底上SiGe/SiⅡ型量子阱

采用 UHV / CVD系统 ,在 Si衬底上生长了具有渐变 Si1 - x Gex 缓冲层结构的弛豫 Si0 .76 Ge0 .2 4虚衬底和 5个周期的 Si0 .76 Ge0 .2 4/ Si多量子阱 .在渐变 Si1 - x Gex 缓冲层生长过程中引入原位退火 ,消除了残余应力 ,抑制了后续生长的 Si Ge中的位错成核 .透射电子显微照片显示 ,位错被有效地限制在组份渐变缓冲层内 ,而 Si Ge上层和 Si Ge/Si量子阱是无位错的 .在样品的 PL 谱中 ,观察到跃迁能量为 0 .96 1e V的 型量子阱的无声子参与 (NP)发光峰 .由于 型量子阱中电子和空穴不在空间同一位置 ,较高光功率激发下引起的高浓度载流子导致能带弯     

热光Si共振腔型可调谐滤波器

报道了利用Si基键合技术和化学机械抛光工艺制作的垂直结构的Fabry- Perot可调谐滤波器,调谐机理为pn结正向注入电流引起的热光效应.调谐范围可达2 3nm,响应时间约为30 0 μs,并给出了获得更快响应和更低能耗的热光和电注入可调谐滤波器件结构改进方案.     

具有90nm调谐范围的1.3μm Si基MOEMS可调谐光滤波器

利用表面微机械技术,成功制作了1.3μm Si基MOEMS可调谐光滤波器.原型器件在50V的调谐电压下,调谐范围为90nm.该技术可以用于制作1.3μm Si基可调谐光探测器.     

热光Si共振腔型可调谐滤波器

报道了利用Si基键合技术和化学机械抛光工艺制作的垂直结构的Fabry-Perot可调谐滤波器,调谐机理为pn结正向注入电流引起的热光效应.调谐范围可达23nm,响应时间约为300μs,并给出了获得更快响应和更低能耗的热光和电注入可调谐滤波器件结构改进方案.     

1.55μm Si基光电探测器的研究进展

从材料的生长、器件结构的选择等方面对1．55μm锗光电探测器的研究进展进行了综述，对Ge量子点共振腔增强型光电探测器的应用前景进行了探讨与展望。     

UHV/CVD外延生长SiGe/Si表面反应动力学

利用 Si H4 和 Ge H4 作为源气体 ,对 UHV/CVD生长 Si1- x Gex/Si外延层的表面反应机理进行了研究 ,通过 TPD、RHEED等实验观察了 Si( 1 0 0 )表面 Si H4 的饱和吸附、热脱附过程 ,得出 Si H4 的分解应该是每个 Si H4 分子的 4个 H原子全部都吸附到了 Si表面 ,Si H4 的吸附率正比于表面空位的 4次方 ,并分析了 Ge H4 的表面吸附机制 .在此基础上建立了 UHV/CVD生长Si1- x Gex/Si的表面反应动力学模型 ,利用模型对实验结果进行了模拟 ,二者符合得很好     

UHV/CVD外延生长SiGe/Si表面反应动力学

利用SiH4和GeH4作为源气体,对UHV/CVD生长Si1-xGex/Si外延层的表面反应机理进行了研究,通过TPD、RHEED等实验观察了Si(100)表面SiH4的饱和吸附、热脱附过程,得出SiH4的分解应该是每个SiH4分子的4个H原子全部都吸附到了Si表面,SiH4的吸附率正比于表面空位的4次方,并分析了GeH4的表面吸附机制.在此基础上建立了UHV/CVD生长Si1-xGex/Si的表面反应动力学模型,利用模型对实验结果进行了模拟,二者符合得很好.     

用固相外延方法制备Si1-x-yGexCy三元材料

分析了Si1-x-yGexCy三元系材料外延生长的特点,指出原子性质上的巨大差异使Si1-x-yGexCy材料的制备比较困难.固相外延生长是制备Si1-x-y的有效方法,但必须对制备过程各环节的条件进行优化选择.通过实验系统地研究了离子注入过程中温度条件的控制对外延层质量的影响以及外延退火条件的选择与外延层结晶质量的关系.指出在液氮温度下进行离子注入能够提高晶体质量,而注入过程中靶温过高会导致动态退火效应,影响以后的再结晶过程.采用两步退火方法有利于消除注入引入的点缺陷,而二次外延退火存在着一个最佳退火温区.在此基础上优化得出了固相外延方法制备Si1-x-yGexCy/Si材料的最佳条件.     

1.55μm非晶硅热光F-P腔可调谐滤波器

介绍了一种Si基热光Fabry Perot (F P)腔可调谐滤波器.F P腔由电子束蒸发的非晶硅构成.利用非晶硅的热光效应,通过对Si腔加热,改变F P腔的折射率,从而引起透射峰位的红移.该原型器件调谐范围为1 2nm ,透射峰的FWHM (峰值半高宽)为9nm ,加热效率约为0 1K/mW .精确控制DBR(分布式Bragg反射镜)生长获得高反射率镜面是减小带宽的有效途径;通过改进加热器所处位置及增强散热能力,有望进一步提高加热效率     

UHV/CVD生长SiGe/Si异质结构材料

以Si2H6和GeH4作为源气体,用UHV/CVD方法在Si(100)衬底上生长了Sil-xGex合金材料和Si1-xGex/Si多量子阱结构.用原子力显微镜、X光双晶衍射和透射电子显微镜对样品的表面形貌、均匀性、晶格质量、界面质量等进行了研究.结果表明样品的表面平整光滑,平均粗糙度为1.2nm;整个外延片各处的晶体质量都比较好,各处生长速率平均偏差为3.31％,合金组分x值的平均偏差为2.01％;Si1-xGex/Si多量子阱材料的X光双晶衍射曲线中不仅存在多级卫星峰,而且在卫星峰之间观察到了Pendellosung条纹,表明晶格质量和界面质量都很好;Si1-xGex/Si多量子阱材料的TEM照片中观察不到位错的存在.