GaAs基InAs/AlSb二维电子气结构的生长优化

采用分子束外延设备 (MBE) , 外延生长了InAs/AlSb二维电子气结构样品.样品制备过程中, 通过优化AlGaSb缓冲层厚度和InAs/AlSb界面厚度、改变AlSb隔离层厚度, 分别对比了材料二维电子气特性的变化, 并在隔离层厚度为5nm时, 获得了室温电子迁移率为20500cm2/V·s, 面电荷密度为2.0×1012/cm2的InAs/AlSb二维电子气结构样品, 为InAs/AlSb高电子迁移率晶体管的研究和制备提供了参考依据.     

GaAs／AlGaAs二维电子气（2DEG）散射机理研究

本文采用三角阱近似，计算了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ二维电子气（２ＤＥＧ）电子只占据基态子带时，由极性光学声子、声学形变势、声学压电势、远程电离杂质、本底电离杂质、合金无序以及界面粗糙等七种主要的散射机制决定的电子迁移率与温度、２ＤＥＧ浓度、本底电离杂质沈度、以及界面不平整度等的关系．理论计算结果与实验符合很好．就作者所知考虑上述七种散射机制计算２ＤＥＧ电子迁移率的工作，以前未见报道．     

GaAs／AIGaAs二维电子气（2DEG）散射机理研究

本文采用三角阱近似，计算了GaAs/AIGaAs二维电子气（2DEG）电子只占据基态子带时，由极性光学声子、声学形变势、声学压电势、远程电离杂质、本底电离杂质、合金无序以及界面粗糙等七种主要的散射机制决定的电子迁移率与温度、2DEG浓度、本底电离杂质沈度、以及界面不平整度等的关系.理论计算结果与实验符合很好，就作者所知考虑上述七种散射机制计算2DEG电子迁移率的工作，以前未见报道。     

InAs/AlSb异质结的Pd/Ti/Pt/Au合金化欧姆接触（英文）

为了得到较低的接触电阻,研究了帽层未掺杂的InAs/AlSb异质结的Pd/Ti/Pt/Au合金化欧姆接触.利用传输线模型(TLM)测量了接触电阻Rc.在最佳的快速热退火条件为275℃和20s时,InAs/AlSb异质结的Pd/Ti/Pt/Au接触电阻值为0.128Ω·mm.TEM观察发现经过快速热退火后Pd已经扩散到半导体中有利于高质量欧姆接触的形成.研究表明经过Pd/Ti/Pt/Au合金化欧姆接触后Rc有明显减小,适用于InAs/AlSb异质结的应用.     

高电子迁移率GaAs／Al_xGa_（1－x）As二维电子气（2DEG）异质结结构参数优化研究

本文采用三角附近似，考虑了ＧａＡｓ／ＡｌｘＧａ（１－）ｘＡｓ二维电子气（２ＤＥＧ）异质结中七种主要的散射机制，计算了２ＤＥＧ电子迁移率与隔离层厚度（ｄ）和Ａｌ组分（ｘ）的关系，对ＧａＡｓ／ＡｌｘＧａ（１－ｘ）ＡＳ异质结的结构参数进行了优化分析．就作者所知，本文首次计算了２ＤＥＧ电子迁移率与Ａｌ组分ｘ的关系，得到了与实验规律一致的结果．     

RF-MBE生长AlN/GaN超晶格结构二维电子气材料

用射频等离子体辅助分子束外延技术(RF-MBE)在c面蓝宝石衬底上外延了高质量的GaN膜以及AlN/GaN超晶格结构极化感应二维电子气材料.所获得的掺Si的GaN膜室温电子浓度为2.2×1018cm-3,相应的电子迁移率为221cm2/(V*s);1μm厚的GaN外延膜的(0002)X射线衍射摇摆曲线半高宽(FWHM)为7′;极化感应产生的二维电子气室温电子迁移率达到1086cm2/(V*s),相应的二维电子气面密度为7.5×1012cm-2.     

RF-MBE生长AlN/GaN超晶格结构二维电子气材料

用射频等离子体辅助分子束外延技术( RF- MBE)在c面蓝宝石衬底上外延了高质量的Ga N膜以及Al N/Ga N超晶格结构极化感应二维电子气材料.所获得的掺Si的Ga N膜室温电子浓度为2 .2e1 8cm- 3,相应的电子迁移率为2 2 1cm2 /( V·s) ;1μm厚的Ga N外延膜的( 0 0 0 2 ) X射线衍射摇摆曲线半高宽( FWHM)为7′;极化感应产生的二维电子气室温电子迁移率达到10 86cm2 /( V·s) ,相应的二维电子气面密度为7.5e1 2 cm- 2 .     

高电子迁移率GaAs／AlxGa1—xAs二维电子气（2DEG）异质结结构参数优…

本文采用三角阱近似，考虑了ＧａＡｓ／ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ二维电子气（２ＤＥＧ）异质结中七种主要的散射机制，计算了２ＤＥＧ电子迁移主经与隔离层厚度（ｄ）和Ａｌ组分（ｘ）的关系，对ＧａＡｓ／ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ异质结的结构参数进行了优化分析。就作者所知，本文首次计算了２ＤＥＧ电子迁移率与Ａｌ组分ｘ的关系，得到了与实验规律一致的结果。     

GaAs（100）衬底上自组织生长InAs量子点的研究

本文利用在ＧａＡｓ（１００）衬底上自组织生长超薄层ＩｎＡｓ的方法得到了ＩｎＡｓ量子点结构．当ＩｎＡｓ的覆盖度小于１．７ＭＬ（Ｍｏｎｏ－Ｌａｙｅｒ）时，ＩｎＡｓ层仍保持二维生长模式，而当ＩｎＡｓ的覆盖度大于１．７ＭＬ时，ＩｎＡｓ层将会成岛生长，得到的量子点的尺寸和分布相当均匀．我们还研究了不同覆盖度的ＩｎＡｓ层的光致发光（ＰＬ）特性，结果发现在成岛前后，它们的ＰＬ特性有明显差异．     

RF-MBE生长AlGaN/GaN极化感应二维电子气材料

用射频等离子体辅助分子束外延技术 (RF- MBE)在 C面蓝宝石衬底上外延了高质量的 Ga N膜以及 Al Ga N/Ga N极化感应二维电子气材料 .所外延的 Ga N膜室温背景电子浓度为 2× 10 1 7cm- 3 ,相应的电子迁移率为 177cm2 /(V· s) ;Ga N (0 0 0 2 ) X射线衍射摇摆曲线半高宽 (FWHM)为 6′;Al Ga N/Ga N极化感应二维电子气材料的室温电子迁移率为 730 cm2 /(V· s) ,相应的电子气面密度为 7.6× 10 1 2 cm- 2 ;用此二维电子气材料制作的异质结场效应晶体管 (HFET)室温跨导达 5 0 m S/mm (栅长 1μm) ,截止频率达 13GHz(栅长 0 .5 μm)     

RF-MBE生长AlGaN/GaN极化感应二维电子气材料

用射频等离子体辅助分子束外延技术(RF-MBE)在C面蓝宝石衬底上外延了高质量的GaN膜以及AlGaN/GaN极化感应二维电子气材料.所外延的GaN膜室温背景电子浓度为2×1017cm-a,相应的电子迁移率为177cm2/(V·s);GaN(0002)X射线衍射摇摆曲线半高宽(FWHM)为6′;AlGaN/GaN极化感应二维电子气材料的室温电子迁移率为730cm2/(V·s),相应的电子气面密度为7.6×1012cm-2;用此二维电子气材料制作的异质结场效应晶体管(HFET)室温跨导达50mS/mm(栅长1μm),截止频率达13GHz(栅长0.5μm).     

Ga_(1-x)Al_xAs/GaAs异质结构二维电子气晶体管(TEGFET)

制备了耗尽型和增强型TEGFET,耗尽TEGFE单栅长1μm,其室温跨导g_m=90mS/mm;双栅栅长均为2μm。g_m=75mS/mm。双栅的结果优于本实验室相同结构与尺寸的离子注入型常规双栅MESFET与高掺杂沟道MIS结构肖特基势垒FET的实验结果。双栅耗尽型器件在77K下跨导增加到1.7倍。双栅增强型的TEGFET在室温0.6V栅偏压下,g_m=63mS/mm,在77K下增加到1.4倍。如器件中出现平行电导时,则器件性能退化,它不但使跨导降低,且随栅编压变化很大。文中讨论了这一现象。     

利用大周期光子晶体结构增强InAs/GaAs量子点的激发态发光（英文）

在该研究中,通过激光全息和湿法腐蚀的方法在InAs/GaAs量子点材料上制备光子晶体,研究了由激光二极管激发制备了光子晶体的InAs/GaAs量子点材料的光致发光光谱.发现具有光子晶体的量子点材料的光谱显示出多峰结构,光子晶体对短波长部分的发光增强和调制比对长波长部分的增强和调制更明显.InAs/GaAs量子点的光致发光光谱通过刻蚀形成的光子晶体结构得到了调控,并且量子点的激发态发光得到了明显增强.     

二维电子气简介

本文简要介绍了液氦表面、半导体表面空间电荷层和化合物半导体异质结界面的二维电子气.积累在选择掺杂GaAs/Al_xGa_(1-x)A_s异质结界面的二维电子气在低温下迁移率剧增.调制掺杂GaAs/Al_xGa_(1-x)A_s超晶格是一个适合于研究量子态和次带能级的系统.因而,异质结界面处二维电子气的研究,不仅可能为新的高速和微波器件的探索打开新的途径,而且还提供了研究量子效应的新领域.     

GaAs基GaSb体材料及InAs/GaSb超晶格材料的MBE生长

采用分子束外延方法在GaAs(100)衬底上生长GaSb体材料,以此GaSb为缓冲层生长了不同InAs厚度的InAs/GaSb超晶格,其10K光致发光谱峰值波长在2.0～2.6 μm.高分辨透射电子显微镜观察证实超晶格界面清晰,周期完整.     

GaAs基GaSb体材料及InAs/GaSb超晶格材料的MBE生长

采用分子束外延方法在GaAs(100)衬底上生长GaSb体材料,以此GaSb为缓冲层生长了不同InAs厚度的InAs/GaSb超晶格,其10K光致发光谱峰值波长在2.0～2.6 μm.高分辨透射电子显微镜观察证实超晶格界面清晰,周期完整.     

GaAs基上的InAs量子环制备

在分子束外延系统中,利用3nmGaAs薄盖层将InAs自组装量子点部分覆盖,然后在500°C以及As2气氛中退火一分钟,制成纳米尺度的InAs量子环。这一形成敏感地依赖于退火时的生长条件和生长InAs自组装量子点时的淀积量。InAs在GaAs表面的扩散以及同时发生的In-Ga互混控制着InAs量子环的形成。     

InAs/GaAs自组织生长量子点结构中浸润层光致发光研究

当激发光能量小于GaAs势垒带边能量时，在InAs量子点结构中，清楚地观察到与InAs浸润层有关的发光峰．研究表明，此发光峰主要来源于浸润层中局域态激子发光，局域化能量为12meV，发光具有二维特性．在相同的生长条件下，此发光峰位置与InAs层的厚度基本无关．这些结果有助于进一步深入研究浸润层的形貌和光学性质．     

（英）利用分子束外延在GaAs基上生长高特征温度的InAs量子点激光器

通过MBE外延系统生长了1.3 μm的GaAs基InAs量子点激光器.为了获得更好的器件性能,InAs量子点的最优生长温度被标定为520 ℃,并且在有源区中引入Be掺杂.制备了脊宽100 μm,腔长2 mm的激光器单管器件,在未镀膜的情况下,达到了峰值功率1.008 W的室温连续工作,阈值电流密度为110 A/cm^-2,在80℃下仍然可以实现连续工作,在50 ℃以下范围内,特征温度达到405 K.     

AlGaN/GaN二维电子气的特性研究

应用 Al Ga N/Ga N异质结中的压电极化和自发极化边界条件自洽求解了薛定谔方程和泊松方程 ,求出了异质结能带和二维电子气分布。研究了势垒层组分比、势垒层宽度、沟道层掺杂和栅电压变化对二维电子气特性的影响。着重研究了栅电压对二维电子气特性的控制作用 ,提出了使用薄势垒和重掺杂沟道的新 HFET结构