X射线三轴晶衍射法测量半绝缘GaAs单晶的化学配比

采用X射线三轴晶衍射法,根据As间隙原子对作为过量As在GaAs单晶材料中存在的主要形式的模型,可以无损、高精度测量半绝缘GaAs单晶的化学配比.并探讨了引起晶格变化的原因及其与熔体组分的关系,对于制备高质量GaAs单晶及其光电器件具有重要的意义.     

半绝缘GaAs单晶化学配比的X射线双晶衍射Bond方法测量

本文利用Ｘ射线双晶衍射Ｂｏｎｄ方法，精确测量了各种条件下生长的半绝缘ＧａＡｓ的晶格参数．建立了过量Ａｓ在晶体中存在的间隙原子对模型，在理论上找到了影响半绝缘ＧａＡｓ晶格参数的根本原因．并建立了半绝缘ＧａＡｓ晶格参数与化学配比的关系，实现了化学配比的无损测量．这对于ＧａＡｓ单晶的制备和相关光电子器件的研究具有重要意义．     

Si/SiGe/Si-SOI异质结构的同步辐射双晶貌相术和高分辨三轴晶X射线衍射

运用同步辐射双晶貌相术结合高分辨三轴晶X射线衍射对经原位低温热处理的Si/SiGe/Si-SOI异质结构进行研究，发现Si层（004）衍射峰两侧半高宽（FWHMs）处同步辐射双晶形貌像特征存在明显差异．对同步辐射双晶摇摆曲线中Si层（004）衍射峰的不对称性给予了解释，同时阐明了高分辨三轴晶X射线衍射2θ-ω扫描曲线中Si层（004）衍射双峰与Si层衍射结构的对应关系．     

Si/SiGe/Si-SOI异质结构的同步辐射双晶貌相术和高分辨三轴晶X射线衍射

运用同步辐射双晶貌相术结合高分辨三轴晶X射线衍射对经原位低温热处理的Si/SiGe/Si-SOI异质结构进行研究,发现Si层(004)衍射峰两侧半高宽(FWHMs)处同步辐射双晶形貌像特征存在明显差异.对同步辐射双晶摇摆曲线中Si层(004)衍射峰的不对称性给予了解释,同时阐明了高分辨三轴晶X射线衍射2θ-ω扫描曲线中Si层(004)衍射双峰与Si层衍射结构的对应关系.     

MBE[(AI_xGa_(1-x)As)_l(GaAs)_m_n/GaAs(001)超晶格结构参数的X射线双晶衍射测量研究

本文根据超晶格结构的台阶模型,利用X射线衍射的运动学模型,导出了超晶格的X射线衍射峰的相对光强比.利用X射线双晶衍射方法测定了MBE[(Al_xGa_(1-x)As)_1(GaAs)_m]./GaAs(001)一维超晶格的衍射迴摆曲线,除超晶格的主衍射峰外,还观察到一级和二级卫星峰.由这些衍射峰之间的角距离和相对光强比,计算出了超晶格的结构参数,其中包括周期D、垒宽L_B、量子阱宽度L_Z和Al含量x值.     

GaAs／GaAsAl阴极粘结X射线双晶衍射测量

分析了ＧａＡｓ／ＧａＡｓＡｌ阴极粘结工艺中应力产生的根源和晶体中应力对Ｘ射线双晶衍射峰的宽度和强度的影响，用Ｘ射线双晶衍射仪测量阴极和玻璃热粘结工艺过程中的阴极材料外延层和衬底的双晶回摆曲线，实验结果表明，ＧａＡｓ／ＧａＡｓＡｌ阴极粘结工艺没有带来明显的附加应力，外延层衍射角的展宽是由于ＧａＡｓ阴极组件窗玻璃的非晶态性所致。     

In_xGa_(1-x)As/GaAs应变超晶格的X射线双晶衍射研究

本文阐述了一种基于X射线动力学衍射理论的计算机模拟方法,该方法可用于分析超晶格材料的X射线双晶摆动曲线,用模拟计算方法得到了In_xGa_(1-x)As/GaAs应变超晶格的各种结构参数。     

GaAs／GaAlAs阴极粘结工艺的X射线双晶衍射测量

分析了ＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ阴极粘结工艺中应力产生的根源和晶体中应力对Ｘ射线双晶衍射峰的宽度和强度的影响。用Ｘ射线双晶衍射仪测量了阴极和玻璃热粘结工艺过程中阴极材料外延层和衬底的双晶回摆曲线。     

GaAs中Si~+注入的X射线双晶衍射研究

本文用X射线双晶衍射术,结合摇摆曲线的计算机模拟和电学测量,研究了 180keV Si+注入GaAs(100)样品及其退火过程中的结构变化.结果表明,注入态时Si原子基本上处在基体中的间隙位上,使点阵产生膨胀,在退火过程中逐渐进入替代位,但这一替代过程进行得并不彻底.当剂量高于 1×10~(13)cm~(-2)时,注入态就显著地产生了间隙Si原子进入替代位的过程.当剂量达到 1×10~(15)cm~(-2)时,经 800℃ 0.5 小时的炉退火仍然不能消除离子注入所引起的损伤和应变,大量Si原子留在间隙位上,使激活率难以提高.分析表明,空位和应力在Si原子从间隙位到替代位的过程中起了很大的作用,是GaAs中Si离子注入产生饱和现象的.主要原因.     

HgCdTe块晶不完整性的X射线双晶衍射研究

利用高精度Ｘ射线双晶衍射术，研究了碲熔剂法生长的Φ１５ｍｍ的Ｈｇ０．８Ｃｄ０．２Ｔｅ块晶片的结构不完整性，发现工艺大致相同的块晶晶体完整性差别十分明显，但它们的晶格不完整性沿径向的分布具有共同特征─呈Ｗ形，这表明晶格不完整性与晶体生长或退火处理过程中的应力场有关．     

GaAs高温退火过程中热应力对晶体缺陷的影响

用X射线衍射技术分析在高温退火过程中GaAs晶片和石墨接触区域的热应力对晶体缺陷的影响.结果表明:在高温退火条件下,GaAs晶体与石墨接触区域散热不均匀造成的热应力,致使该区域范性形变,从而产生高密度的位错.GaAs晶体中的刃型位错受热应力作用向垂直滑移面的平面移动,聚集后可形成小角晶界,从而导致GaAs晶体的晶格参数和取向均发生变化     

双晶x射线衍射法测量超薄层外延材料厚度

介绍了通过双晶ｘ射线衍射测量超薄外延层厚度的一种方法。利用回摆曲线中的干涉条纹测量了通过ＭＢＥ生长的Ｇａ０．７Ａｌ０．３Ａｓ／Ｇａ０．９Ａｌ０．１Ａｓ／Ｇａ０．７Ａｌ０．３Ａｓ结构的各层层厚。     

半导体异质结构材料的X射线晶体衍射测试分析

本文介绍Ｘ射线晶体衍射的测试原理，讨论了半导体薄片异质结构材料Ｘ射线晶体衍射测量中正、负失配，晶片微弯曲，摇摆曲线的对称性，复杂曲线的分解、干涉带等问题。指出了晶体衍射测试结果对ＭＯＣＶＤ、ＬＰＥ工艺调整的重要性。     

X射线双晶衍射测试曲线的计算机模拟分析

介绍了Ｘ射线双晶衍射动力学理论和基于光干涉行为的Ｐｅｎｄｅｌｌｏｅｓｕｎｇ现象，给出了几种典型的模拟摇摆曲线和其组分与结构参数，较详细地介绍了采用计算机模拟摇摆缸线逼近并分析实测摇摆曲线的方法。     

用X双晶衍射法研究InGaAs/GaAs量子阱结构

用X射线双晶衍射方法对MBE方法生长的InGaAs/GaAs量子阱结构材料进行了测试分析.结果表明,在材料生长过程中,深能级的引入严重影响了材料的光学特性及界面完整性.通过改变衬底温度、V/Ⅲ速流比等实验条件,得到了质量较好的材料.同时对实验样品的双晶衍射回摆曲线中干涉条纹及峰的劈裂现象进行了理论分析.     

Hg1-xCdxTe液相外延薄膜的X射线衍射

采用高分辨X射线衍射的方法,研究了Hg1-xCdxTe液相外延材料的X射线衍射摇摆曲线和晶格常数随外延层厚度的变化关系.实验观察到了组分互扩散效应对摇摆曲线和材料晶格常数的影响.衬底与外延层之间的互扩散区约为2～3μm,在此区域,摇摆曲线半峰宽变窄,表明从衬底扩散来的Zn元素降低了界面处的位错密度.通过测量晶格常数随厚度的变化,得到了Cd组分的纵向分布,表面组分低,越靠近衬底组分越高,组分分布呈非线性变化,符合指数衰减关系.     

MBE生长RTD材料的X射线双晶衍射研究

用分子束外延技术(MBE)生长了GaAs基共振隧穿二极管(RTD)的材料结构,利用X射线双晶衍射(XRD)方法对材料进行了测试分析.结果表明,材料的双晶衍射峰半峰宽达到16.17",GaAs层与In0.1Ga0.9As层的相对晶格失配率仅为0.015 6%.对实验样品进行了双晶衍射回摆曲线的模拟,模拟结果与测试结果符合较好,说明生长的RTD材料结构与设计相符合.通过制成器件对材料进行验证,室温下对器件进行直流测试,PVCR达到5.1,峰值电流密度达到73.6 kA/cm2.     

Hg_(1-x)Cd_xTe液相外延薄膜的X射线衍射

采用高分辨X射线衍射的方法,研究了Hg1 - x Cdx Te液相外延材料的X射线衍射摇摆曲线和晶格常数随外延层厚度的变化关系.实验观察到了组分互扩散效应对摇摆曲线和材料晶格常数的影响.衬底与外延层之间的互扩散区约为2～3μm,在此区域,摇摆曲线半峰宽变窄,表明从衬底扩散来的Zn元素降低了界面处的位错密度.通过测量晶格常数随厚度的变化,得到了Cd组分的纵向分布,表面组分低,越靠近衬底组分越高,组分分布呈非线性变化,符合指数衰减关系     

4H-SiC(004)面双晶衍射摇摆曲线的分析

用X射线双晶衍射法(XRD)对4H-SiC衬底和在该衬底上外延生长的4H-SiC单晶样品(004)面进行测试,在所有样品的测试结果中发现,摇摆曲线主峰左侧160″附近均出现傍肩,并且主峰衍射强度也较低.依据X射线衍射理论对系统射线在测试样品(004)面的衍射峰位展宽进行计算,并对4H-SiC原子结构进行了分析.研究结果证实,摇摆曲线中傍肩的存在与射线源中的Ka2射线参与衍射有关,而相对较低的衍射强度受其(004)面的特殊双层原子结构的影响.