采用离子束蒸发的GaAs薄膜外延生长

<正> 一、前言化合物半导体GaAs与元素半导体硅相比,有如下不同点,如电子迁移率高和电子在导带-价带之间跃迁时其电子动量不变等,因此被广泛用作硅所不能实现的高速器件材料和光电器件材料。一般来说,GaAs器件都是制作在GaAs薄膜表面层上,而这层薄膜是在水平布尔兹曼法或直拉法制作的GaAs衬底上外延生长的。这种GaAs薄膜过去大都采用LPE法或VPE法生长,     

傅里叶变换红外拉曼光谱检测半导体薄膜下衬底特性

高质量半导体薄膜是制备高性能光电器件的基础,其光电子性质很大程度受衬底所制约,实验检测薄膜下衬底性质,有助于薄膜生长优化.然而,表面薄膜覆盖后的衬底特性检测通常受到严重制约.报道一种傅里叶变换拉曼光谱方法,利用低光子能量红外激发光的深穿透特性,降低薄膜影响,有效获取薄膜下半导体衬底的拉曼散射信息.GaAs上外延CdTe...     

MBE法同质外延生长ZnS

Ⅱ—Ⅵ族ZnS化合物半导体有希望成为蓝色发光二极管以及从紫外到可见波长的短波区的高效率发光器件材料。为获得制作发光器件所需要的高质量的薄膜技术,开发了用MBE法生长ZnS的同质外延生长技术。在用碘输运的温差等温生长法生长的具有不同晶面的单晶衬底上进行了生长偿试,从而使得高质量的ZnS单晶薄膜的生长成为可能。本文给出了外延生长的基本结果、生长膜的结晶特性、表面形貌以及光致发光特性。     

用于光电集成的GaAs/InP MESFET研究

提出了一种新的生长过渡层的方法，并利用低压金属有机气相外延技术在InP衬底上生长出高质量GaAs外延材料，用X射线双晶衍射测得5μm厚GaAs外延层的（004）品面行射半高峰宽（FWHM）低至140arcsee。并制出GaAs金属半导体场效应晶体管（MESFET），其单位跨导为100mS／mm，可满足与长波长光学器件进行单片集成的需要。     

硅基锗材料的外延生长及其应用

硅是最重要的半导体材料,在信息产业中起着不可替代的作用。但是硅材料也有一些物理局限性,比如它是间接带隙半导体材料,它的载流子迁移率低,所以硅材料的发光效率很低,器件速度比较慢。在硅衬底上外延生长其它半导体材料,可以充分发挥各自的优点,弥补硅材料的不足。本文介绍了硅衬底上的锗材料外延生长技术进展,讨论了该材料在微电子和光电子等方面的可能应用,重点介绍了它在硅基高速长波长光电探测器研制方面的应用。     

Si衬底上Ge外延薄膜与器件研究进展

随着Si基器件发展遇到瓶颈,具有更优异性能且与Si基CMOS工艺良好兼容的Ge基器件展现出了应用于集成电子与光电子领域的广阔前景.然而,Si基Ge器件性能会受制于Si与Ge之间较大的晶格失配所产生的高密度位错.因此,控制Si衬底上Ge外延薄膜的位错密度成为高性能Ge器件制备的研究重点.文章着重介绍了插入层、低温成核层和选区外延生长技术3种Si衬底上Ge外延薄膜位错控制技术的基本原理及研究进展,讨论了Si基Ge器件的最新研究进展,并展望了Si基Ge薄膜生长和器件制备的发展前景.     

衬底剥离的量子阱红外探测器研究

对用MBE生长的GaAs/A lGaAs量子阱材料进行了衬底剥离,在此基础上制备了单元器件并测量了器件的黑体响应率以及光电流响应.实验解决了衬底剥离及器件制备中的工艺问题,研究了衬底剥离对材料及器件性能的影响以及用这种方法制备器件的可行性.结果表明选择腐蚀法是一种有效的衬底剥离方法,用这种方法得到的多量子阱薄膜材料仍具有较好的红外探测性能,为进一步实验提供了依据.     

基于岛状多晶氧化锌薄膜的电泵浦紫外随机激光

光电子集成是当前光电技术和信息工程领域的新趋势和研究热点，其中光源集成化和工艺相容性已成为制约其进一步发展和应用的关键问题。报道了一种设计简单的、可直接集成在硅衬底上面的激子型激光二极管器件和工艺。基于岛状多晶氧化锌薄膜构建了一个金属/绝缘体/半导体（Au/MgO/ZnO MIS）异质结器件。利用Si衬底与ZnO外延层之间天然的大晶格失配，诱导ZnO薄膜表面形成了高度无序的多晶岛状纳米结构，从而在异质结激活层（ZnO/MgO界面区域）形成了高度无序的折射率随空间变化的散射介质。这极大增强了光学散射，有利于获得低阈值的随机激射。文中这种简单的光源器件结构设计和制备工艺提供了一种自下而上的实现氧化锌基集成光电子器件的新思路。     

由WNi金属薄膜形成光弹波导结构的研究

平面型光电子器件具有易集成的特点,所以它一直是人们感兴趣的研究课题．光弹效应光电子器件是一种适合光电子集成的新颖平面型器件结构．自７０年代中期,人们就开始研制平面图ＩＩＩ－Ｖ族化合物半导体材料的光弹效应波导器件．然而由于不易控制引入半导体内的应力场分布,尤其是引入应力场分布的热稳定性差,因而这种平面型波导器件的制作技术没有得到广泛地使用．最近发现利用金属与半导体间的界面反应,或者样品在直流负偏压作用下射频溅射倔强系数大的金属薄膜于ＩＩＩ－Ｖ族化合物半导体表面,使金属薄膜下的半导体内形成稳定的应力…     

1988中心专利选刊

在衬底上生长Ⅱ-Ⅵ族半导体化合物薄膜DD251-153-A在碲熔融液中的衬底上生长电致发光或阴极射线发光器件的Ⅱ-Ⅵ族半导体材料发光膜,衬底最好是具备蒸镀绝缘膜和高熔点金属(Ni,Au,W,Mo)丝的石英膜片。其特点是用过渡族金属掺杂Ⅱ-Ⅵ族化合物。这种过渡族金属是锰或某种稀土金属,其浓度为0.01-100atom％.可以以金属或硫化物的方式添加。Ⅱ-Ⅵ族化合物是ZnS,CsS,ZnSe,CaS,MgS;混合化合物是(Zn,     

碲镉汞薄膜材料

研制ＨｇＣｄＴｅ焦平面器件是当前实现长波红外焦平面器件的主要途径。红外焦平面器件要求大面积、均匀性好和高质量的ＨｇＣｄＴｅ材料。用ＬＰＥ、ＭＯＣＶＤ和ＭＢＥ外延生长的ＨｇＣｄＴｅ薄膜材料可满足焦平面器件对材料的要求。ＬＰＥ是目前研制ＨｇＣｄＴｅ光伏列阵主要材料，用双层掺杂生长的ｐ－ｎ异质结得到当前最高的Ｒ＿０Ａ值。ＭＯＣＶＤ和ＭＢＥ生长的ＨｇＣｄＴｅ外延膜近期有了较大的进展，除了在硅衬底上ＭＢＥ生长ＨｇＣｄＴｅ仍在研究之外，其它已趋向成熟并开始转向工业生产。为了研制高质量的ＨｇＣｄＴｅ外延膜，高质量的衬底材料与建立薄膜均匀性的检测工艺是十分必要的。     

在β－SiC薄膜上热生长SiO＿2薄膜的高频电容－电压特性

研究了干和湿条件下，在β－ＳｉＣ薄膜上生长的ＳｉＯ＿２薄膜。β－ＳｉＣ薄膜异质外延是生长在正晶轴和与晶轴偏离２°的两种（００１）硅衬底上。在１０ｋＨｚ～１ＭＨｚ的范围内，测量了金属－氧化物－半导体结构的电容－电压和电导－电压特性。这些结果表明，对于偏晶轴样品，界面的陷阱密度和有效固定氧化物电荷密度，一般比正晶轴样品低一些。     

半绝缘ZnSe衬底上的外延双生长ZnSe

目前对ZnSe材料的研究工作不断深入,因为ZnSe是一种有潜力的蓝色发光二极管材料,具有2.67eV的直接带隙。从过去的实践中可以看出。高质量的ZnSe单晶是很难生长的。由于良好的光电器件需要高质量的材料,因此需要有不同的制备方法以获得高质量的ZnSe单晶。除了生长高质量ZnSe体单晶外,也有其它的方法,如GaAs或其它衬底上的ZnSe外延生长也可以用来生长ZnSe光电器件用的外延层。但很少有人用ZnSe衬底来生长外延层。为了更进一步地了     

薄膜波导光隔离器和光电子单片集成技术

叙述了Ｂｉ，Ａｌ：ＹＩＧ薄膜的液相外延生长，研究了这种薄膜材料的光吸收系数、法拉第旋转角、磁光优值及生长感生磁各向异性与Ｂｉ含量的关系。在此基础上，连续外延生长了作单模磁光波导的双层Ｂｉ，Ａｌ：ＹＩＣ薄膜。光纤偏振器的使用使薄膜波导光隔离器向实用化迈进了一步，恒磁薄膜作偏磁场为器件集成化作出了贡献。采用ＭＯＣＶＤ技术，在ＧＧＧ（钆镓石榴石）基片上同时外延生长Ⅲ－Ⅴ族半导体薄膜和钇铁石榴石（ＹＩＧ）薄膜，把光隔离器和磁光光源直接集成在一起，是一种非常有前景的光电子集成组件。     

电致变色红外可调谐滤光片和发射率调制器

美国专利US7265890 (2007年9月4日授权)本发明提供一种可以用于调谐和调制1μm至30μm谱区红外辐射的电致变色器件。该器件由连续沉积在一块衬底上的许多层薄膜构成。这些薄膜中的第一层是沉积在一块经过适当加工的衬底上的衬底电极。在该衬底电极的上面则是许多层激活层,它们中至少包括一层电致变色层、一层电解质层、一层离子存储层和一层大致     

异质结光电器件的液相外延生长

自60年代以来,在Ⅲ-Ⅴ族化合物衬底上利用液相外延(LPE)生长工艺已经研制和生产了许多半导体光电器件。采用异质结的器件在其中占有极其重要的作用。这些器件包括发光管、激光器、探测器、太阳能电池、半导体光阴极以及化合物光电集成等等。本文将就LPE生长的原理、方法、装置以及生长质量等问题进行一些简述。一、前言制作光电器件选择哪类异质结的依据:1.有源层要满足合适的带隙,以便发射和吸收合适波长的光。波长与带隙的关系为2.异质结两侧材料的晶格常数必须尽量接近,才能得到匹配完整的异质结,以减少由失配位错引起的复合中心或散射中     

外延生长ZnSe/GaAs中剩余应力对激子发光线劈裂的影响

宽禁带Ⅱ—Ⅵ族化合物,例如 ZnSe 和ZnS 是用于发蓝光的光电子学器件的有前景的材料,但却很难实现对 p—型电导的控制,这主要是生长在不同衬底材料上的外延层内的晶格失配导致的晶格缺陷所致。本文报导的是 GaAs 衬底上生长的 ZnSe外延层中剩余应力的实验结果,其中也考虑     

锑化物MOCVD超薄层结构的生长

一、前言锑化物是一种能带窄、迁移率高的弱离子键半导体化合物。不仅对目前所迫切需要的波长区间为1.3～1.7μm的光通讯,微波器件和红外探测器有重要的应用,而且对未来波长在2—4μm的重金属氟化物的光通讯有特别重要的作用。因为在这种含氟的材料中的光损耗比在SiO_2材料中减少1～2个量级,而在这种材料中损耗最小的光波又在2～4μm范围,以GaSb或InAs为衬底生长     

液相外延生长In_xGa_(1-x)As_ySb_(1-y)/GaSb及其性质研究

本文利用液相外延方法,在较大组分范围内(0≤x≤0.17,0≤y≤0.12),成功地生长出了晶格匹配于(100)GaSb衬底的In_xGa_(1-x)As_ySb_(1-x)四元材料,并对其性质进行了实验观察和研究。结果表明,这种表面光亮、层厚均匀、异质结界面平直以及纯度较高、完整性好的外延薄膜是制作超长波长光电器件的理想材料。     

透射式半导体光电阴极的制作方法

单晶半导体材料是一种透明的材料,但易受热分解。首先在这种单晶半导体材料制成的扁平基体的一个表面上蒸上一层可以防止基体分解的透明的抗反射材料,然后在能引起基体材料分解的温度下,在基休的另一个表面上外延生长一层或多层单晶半导体材料。后来生长的这种外延层,在入射光激发下能够产生电子。最后,在外延层上再沉积一层降低逸出功的材料。