Si衬底上热壁外延制备GaAs单晶薄膜材料

报道了采用热壁外延（ＨＷＥ）技术,在Ｓｉ表面生长ＧａＡｓ薄膜。先通过活化剂活化Ｓｉ表面,再采取两步生长法外延ＧａＡｓ单晶薄膜,最后进行断续多层循环退火（ＩＭＣＡ）。经电子探针（ＥＰＭＡ）、Ｒａｍａｎ光谱、Ｈａｌｌ测量和荧光（ＰＬ）光谱测试分析,证实在Ｓｉ表面获得了的４μｍ厚的ＧａＡｓ单晶薄膜。     

热壁外延ZnSe/GaAs薄膜生长机理的研究

本文用四极质谱(QMS)、X射线光电子谱(XPS)、俄歇电子能谱(AES)等手段,对单一源热壁外延(HWB)ZnSe/GaAs 薄膜的生长机理作了一些研究.这些研究主要包括 ZnSe源的蒸发情况以及在不同衬底温度条件下,外延薄膜的化学配比状态.     

利用CBE技术在Si衬底上生长GaAs薄膜

采用化学束外延（ＣＢＥ）技术，以三乙基镓（ＴＥＧ）和砷烷（ＡｓＨ３）为源，在Ｓｉ（００１）衬底上生长ＧａＡｓ薄膜．利用Ｈａｌｌ效应、卢瑟福背散射（ＲＢＳ）和高分辨率透射电子显微镜（ＨＲＴＥＭ）检测了外延层的质量．结果表明，ＧａＡｓ薄膜具有ｎ型导电性，载流子浓度为１．３×１０１５ｃｍ－３，其杂质估计是Ｓｉ，它来自衬底的自扩散．外延层的质量随着膜厚的增加而得到明显的改善．在ＧａＡｓ／Ｓｉ界面及其附近，存在高密度的结构缺陷，包括失配位错、堆垛层错和孪晶．这些缺陷完全缓解了ＧａＡｓ外延层和Ｓｉ衬底之间因晶格失配引     

ZnMgSSe／GaAs薄膜的分子束外延生长及其特性研究

我们用分子束外延法在ＧａＡｓ（１００）衬底上生长一种新型的Ⅱ－Ⅳ族宽禁带化合物薄膜Ｚｎ１－ｘＭｇｘＳｙＳｅ１－ｙ．改变生长条件，可以控制Ｍｇ和Ｓ的组分在０≤ｘ≤１，０≤ｙ≤１．Ｍｇ和Ｓ的组分用俄歇电子能谱测定．用Ｘ－射线衍射技术对样品结构进行的研究发现，对任意Ｍｇ和Ｓ的组分，ＺｎＭｇＳＳｅ均为闪锌矿结构．用椭圆偏振光谱仪对材料的能隙和折射率进行的研究表明，加入Ｍｇ以后ＺｎＭｇＳＳｅ样品的折射率比ＺｎＳＳｅ样品的折射率要小，并且ＺｎＭｇＳＳｅ样品的折射率随民的增大而变小．合理选择ｘ、ｙ，在２．８ｅＶ＜Ｅｇ＜     

用离子集团束技术在Si上外延生长GaAs

本文描述了用一种新的离子集团束技术在较低的温度下在Ｓｉ衬底上外延生长ＧａＡｓ的初步实验结果．实验表明：Ａｓ＋离子束轰击对于去除Ｓｉ上自然氧化层是有效的，在衬底温度为５５０℃得到ＧａＡｓ单晶．     

热壁外延ZnSe单晶薄膜

介绍了一种结构更加简单的热壁外延装置,以及用该装置在GaAs(100)面上生长ZnSe单晶外延层的工艺。扫描电镜和X射线衍射分析表明用该装置生长的ZnSe单晶外延层是比较理想的。     

GaAs上热壁外延Cd_（0．96）Zn_（0．04）Te薄膜

国内首次报道用热壁外延（ＨＷＥ）技术在（１００）ＧａＡｓ衬底上生长出Ｃｄ＿（０．９６）Ｚｎ＿（０．０４）Ｔｅ（１１１）薄膜。结果表明，薄膜在１５～２０μｍ厚时Ｘ射线双晶衍射回摆曲线半高宽在１００弧秒以下，其位错腐蚀坑密度等于甚至小于１０￣３ｃｍ￣（－２）薄膜组分、层厚均匀，表面光亮如镜，质量达到国际先进水平，优于国内Ｃｄ＿（０．９６）Ｚｎ＿（０．０４）Ｔｅ块晶，是外延生长ＨｇＣｄＴｅ的理想替代式衬底。文章强调了生长前ＧａＡｓ衬底，多晶源预处理的重要性。     

GaAs／SrTiO3MBE外延单晶薄膜晶格振动的研究

利用远红外反射光谱和拉曼散射光谱法测量了ＧａＡｓ／ＳｒＴｉＯ３外延单晶薄膜样品,研究了这种新型异结构的晶格振动光学特性。实验结果表明：在钙钛矿型结构的ＳｒＴｉＯ３衬底上外延生长的ＧａＡｓ薄膜具有单晶结构,有与ＧａＡｓ单晶体材料相同的晶格振动特性。     

硅应力缓冲衬底上GaAs薄层转移探索

本文研究晶格矢配较大的Ⅲ－Ⅴ族化合物向Si基底转移薄层的技术,为此制备了Si/SiO2/Si结构的应力缓冲衬底。利用智能切割（smart-cut）技术制备薄层GaAs并以低温SiO2层过渡与应力缓冲衬底相键合,达到GaAs向Si基底的转移目的。并对结果进行了分析和讨论,认为该技术是可行的。同时特别强调了低温淀积SiO2层的完美性对最终转移的GaAs薄层的完整性是重要的。     

Structural Analysis of CdTe Hetero-epitaxy on (211) Si

X-ray diffraction full-width at half-maximum (XRD FWHM), reflection high-energy electron diffraction (RHEED), and atomic force microscopy (AFM) indicate a mosaic structure for molecular-beam epitaxy (MBE) (211)B CdTe/Si. AFM measurements indicate long, thin, small-angle-disoriented grains for CdTe/Si epilayers. These disoriented grains are ~1 μm in the [] direction and are ~40 nm in the [] direction. The RHEED pattern in the [] direction depicts nearly ideal single-crystal periodicity. The RHEED pattern in the [] direction is indicative of small-angle-disoriented crystalline grains. Scanning electron microscopy (SEM), AFM, and XRD measurements all indicate an approximate factor of 10 increase in the Everson etch pit density (EPD) over standard Nomarski microscopy Everson EPD determination.     

过渡层对Ge衬底GaAs外延层晶体质量的影响

利用低压金属有机化学汽相淀积(MOCVD)设备在Ge衬底上生长GaAs外延层.通过改变GaAs过渡层的生长温度对GaAs外延层进行了表征,利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪研究了表面形貌和晶体质量,优化出满足高效太阳能电池要求的高质量GaAs单晶层生长条件.     

ZnO growth on Si with low-temperature CdO and ZnO buffer layers by molecular-beam epitaxy

Low-temperature (LT) buffer-layer techniques were employed to improve the crystalline quality of ZnO films grown by molecular-beam epitaxy (MBE). Photoluminescence (PL) spectra show that CdO, as a hetero-buffer layer with a rock-salt structure, does not improve the quality of ZnO film grown on top. However, by using ZnO as a homo-buffer layer, the crystalline quality can be greatly enhanced, as indicated by PL, atomic force microscopy (AFM), x-ray diffraction (XRD), and Raman scattering. Moreover, the buffer layer grown at 450°C is found to be the best template to further improve the quality of top ZnO film. The mechanisms behind this result are the strong interactions between point defects and threading dislocations in the ZnO buffer layer.     

Si基MOCVD生长AlN深陷阱中心研究

通过PL 谱和Raman谱对MOCVD生长Si基Al N的深陷阱中心进行了研究,发现三个深能级Et1 ,Et2 ,Et3,分别在Ev 上2 .6 1,3.10 ,2 .11e V.Et1 是由氧杂质和氮空位(或Al间隙原子)能级峰位靠近重合共同引起的,Et2 、Et3都是由于衬底Si原子扩散到Al N引起的.在Si浓度较低时,Si主要以取代Al原子的方式存在,产生深陷阱中心Et2 .Si浓度高于某个临界浓度时,部分Si原子以取代N原子位置的方式存在,形成深陷阱中心Et3.实验还表明,即使经高温长时间退火,Al N中Et1 和Et2 两个深陷阱中心也是稳定的     

Si基GaN材料寄生导电层的研究

通过对Si基GaN材料的电学性能进行测量分析,确认了该材料体系所特有的寄生导电层现象。研究了寄生导电层对Si基GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)微波功率性能和击穿性能的不良影响。通过材料生长工艺的优化,降低了寄生导电层的导电性,获得了击穿电压超过320V的Si基GaN HEMT功率电子器件。     

大直径MCT晶体的双晶衍射回摆曲线测量

采用加压改进Bridgman法生长出大直径(φ＝40 mm)MCT晶体.对所生长的晶体进行了双晶衍射回摆曲线测量,所测量样品的双晶衍射回摆曲线的半峰宽最小值为14.4″～16.2″.测试结果表明:大直径MCT晶体质量优良,具有较好的结构完整性.     

硅缓冲层提高选区外延生长硅基锗薄膜质量

研究了Si缓冲层对选区外延Si基Ge薄膜的晶体质量的影响。利用超高真空化学气相沉积系统,结合低温Ge缓冲层和选区外延技术,通过插入Si缓冲层,在Si/SiO_2图形衬底上选择性外延生长Ge薄膜。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)表征了Ge薄膜的晶体质量和表面形貌。测试结果表明,选区外延Ge薄膜的晶体质量比无图形衬底外延得到薄膜的晶体质量要高;选区外延Ge薄膜前插入Si缓冲层得到Ge薄膜具有较低的XRD曲线半高宽以及表面粗糙度,位错密度低至5.9×10~5/cm^2,且薄膜经过高低温循环退火后,XRD曲线半高宽和位错密度进一步降低。通过插入Si缓冲层可提高选区外延Si基Ge薄膜的晶体质量,该技术有望应用于Si基光电集成。     

ScAlN缓冲层厚度对Si(100)衬底上GaN外延层的影响

采用脉冲直流磁控溅射方法在Si(100)衬底上制备了ScAlN薄膜。以溅射的ScAlN作为缓冲层,在Si(100)衬底上用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术外延了GaN薄膜。使用高分辨X射线衍射、原子力显微镜和拉曼光谱研究了ScAlN缓冲层的厚度对ScAlN缓冲层和GaN外延层的影响。研究结果表明,ScAlN缓冲层的厚度是影响GaN薄膜晶体质量的重要因素。随着ScAlN厚度的增加,ScAlN的(002)面X射线衍射摇摆曲线半高宽持续减小,GaN的(002)面X射线衍射摇摆曲线半高宽先减小后增大。当ScAlN缓冲层厚度为500nm时,得到的GaN晶体质量最好,其中GaN(002)面的X射线衍射摇摆曲线半高宽为0.38°,由拉曼光谱计算得到的张应力为398.38MPa。