MOCVD GaAs／Si外延层中层错的TEM研究

应用透射式电子显微镜观测了MOCVD GaAs/Si外延层中的层错。在双束动力学条件下用三种方法确定外延层中层错类型为本征型,其滑移矢量为R=1/6[211],并讨论了引起滑移的三种应力来源。     

硅衬底上异质外延GaAs

综述了ＣａＡｓ／Ｓｉ异质外延材料的性能及应用前景，分析了进一步提高材料质量所面临的问题，重点介绍了降低外延层缺陷方面的研究进展.     

Si衬底上3C-SiC异质外延应力的消除

利用低压化学气相沉积方法在N型Si衬底上异质外延生长3C-SiC薄膜,研究和分析了不同碳化工艺和生长工艺对3C-SiC外延层的影响;探讨了Si衬底3C-SiC异质外延应力的消除机理.通过台阶仪和XRD对不同工艺条件下的外延层质量进行分析,得到最佳工艺条件的碳化温度为1000 ℃,碳化时间为5 min,生长温度为1200 ℃,生长速度为4 μm/h.对最佳工艺条件下得到的外延层的台阶仪分析表明外延层弯曲度仅为5μm/45 mm;而外延层的XRD和AFM分析表明,3 μm厚度外延层SiC(111)半高宽为0.15°,表面粗糙度为15.4nm,表明外延层结晶质量良好.     

LPE法GaAlAs／GaAs多层光阴极材料的研制与性质

应用ＬＰＥ法成功地制出了Ｇａ＿（１－ｘ）Ａｌ＿ｘＡｓ／ＧａＡｓ多层结构材料，讨论了生长过程中铝、锗等元素的行为，测量了载流子浓度分布、少子扩散长度等电学性质，井观察了材料表面形貌。     

离子束外延生长（Ga,Mn,As）化合物

利用质量分离的低能双离子束外延技术,得到了（Ga,Mn,As）化合物。补底温度523K条件下生长的样品的俄歇电子谱表明,一部分锰淀积在GaAs的表面形成一层厚度约为30nm的外延层,另一部分锰离子成功注入到GaAs基底里,注入深度约为160nm。补底温度为523K时获得了Ga5.2Mn相,补底温度为673K时获得了Ga5.2Mn、Ga5Mn8和Mn3Ga相。在1113K条件下对673K生长的样品进行退火,退火后样品中原有的Mn3Ga消失,Ga5Mn8峰减弱趋于消失,Ga5.2Mn仍然存在而且结晶更好,并出现Mn2As新相。     

电解液电反射法研究GaAs／GaAlAs多层结构材料

在研究GaAs和GaAlAs电解液电反射谱的基础上,把电解液电反射方法与电化学可控阳极溶解技术结合起来,对GaAs/GaAlAs多层结构材料进行深度剖面分析。根据阳极溶解过程中电反射谱的变化,研究了多层结构材料的界面性质、p-n结位置和纵向铝组分分布。     

气态源分子束外延生长GexSi1-x/Si异质结合金

采用气态源分子束外延法成功地生长了ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ异质结合金材料，所使用的气体分别是乙硅烷和锗烷。高能电子衍射被用于原位监控生长层的表面重构状态。在一定的生长温度下，ＧｅｘＳｉ１－ｘ合金组分ｘ取决于锗烷和乙硅烷的流量比。外延层的表面形貌与锗组分的大小、生长层的厚度及生长温度有关。结果表明，较大的锗组分和较高的生长温度利于由二维模式向三维模式转变的外延生长。     

MOCVD生长GaAlAs／GaAs HBT材料的研究

研究了ＭＯＣＶＤ法ＧａＡｌＡｓ／ＧａＡｓ多层异质结材料的生长工艺。通过对材料的测试分析与器件研制，得出了ＧａＡｌＡｓ发射极的ＰＬ性质和多层材料的纵向浓度分布是ＨＢＴ材料的质量表征的结论，采用提高系统密封性和载气纯度、生长阻挡层等手段改善了材料质量，达到良好的器件特性。     

φ50mm多层GaAs气相外延技术

介绍了自行设计制造的φ50～76mm GaAs气相外延系统特点,多层GaAs外延生长技术,微机控制程序,分析了外延材料的均匀性;报道了此类材料在多种GaAs MESFET和GaAs IC研制方面的应用结果。     

用于硅双漂移雪崩二极管的n＋／np多层外延材料

硅双漂移雪崩二极管由于具有较高的输出功率和转换效率,是颇有发展前景的微波半导体功率器件。由于器件的性能主要取决于多层外延材料的掺杂分布,即每层浓度、厚度的精确控制及过渡区的宽度,而大功率器件又要求外延层缺陷密度尽可能的低,因     

InGaP/GaAs串接太阳电池的设计与研制

研制了InGaP／GaAs串接太阳电池，结果表明，电池的转换效率在21％～24％之间(IAMO，28℃)，填充因子在79％～81％之间，并对其材料结构、器件工艺制作以及性能测量表征等进行了讨论。     

闭管热生长GaAs自体氧化膜的研究

为了发展GaAs材料的电子器件和集成电路,必须解决怎样在GaAs表面上生长高质量的自体氧化膜的问题。目前,很多人都在这方面进行研究。     

AlAs／GaAs双势垒量子共振隧穿二极管

以ＭｏｃｖＤ材料试制了ＡｌＡｓ／ＧａＡｓ双势垒量子共振隧穿二极管，其室温伏安特性为非线性。讨论了材料质量、器件结构、制作工艺等对器件性能的影响。首次报道了有ＡＶ＿（０．１４）Ｇａ＿（０．８６）Ａｓ垫的双势垒结构器件性能，有垫器件性能较无垫常规器件改进很大。     

用于应变Si外延薄膜的SiC缓冲层的生长

用化学气相沉积方法对Si(111)衬底进行碳化处理,继而生长SjC外延层和应变Si薄膜.结果表明:随着碳化温度的降低,SiC薄层与Si衬底界面处的空洞有逐渐变小的趋势;在1100℃进行碳化处理可以有效减少界面处的空洞,得到较平整的sic薄层,在此条件下外延生长了高质量的SiC薄膜.在该SiC薄膜上外延获得了具有单一晶向的应变sj薄膜,其霍尔迁移率明显高于相同掺杂浓度的体Si材料,电学性能得到了有效改善.     

MOCVD法制备GaSb,GaAsSb,AlGaSb和AlGaAsSb异质外延材料

本文报导了用常压ＭＯＣＶＤ技术在ＧａＡｓ衬底上生长ＧａＳｂ、ＧａＡｓＳｂ、ＡｌＧａＳｂ和ＡｌＧａＡｓＳｂ异质外延材料的实验结果。研究了生长条件和材料质量的相互关系，优化了生长参数。首次采用组分缓变过渡层和超晶格结构来解决品格失配问题，利用ＳＥＭ和光学显微镜、Ｘ射线衍射仪、电子探针等测量、分析了外延层结构与组分、表面与断面形貌及其电学性质。测得ＧａＳｂ６／ＧａＡｓ结构中非有掺杂ＧａＳｂ层的Ｘ射线双晶摆曲线半峰小于１５０孤秒，霍尔迁移率μ＿ｐ（３００ｋ）＞６２０ｃｍ￣２／Ｖ·８，载流子浓度小于１×１０￣１６ｃｍ￣（－３），接近同质外延水平．     

InAs衬底上液相外延生长InAsPSb的溶体组份,晶格失配及表面形貌

对InAs衬底上液相外延生长四元系InAs_(1-x-y)P_xSb_y(x=0.2,y=0.09)材料进行了研究,此材料适合于2.5μm中红外波段的光源及光探测器应用。实验发现InAsPSb/InAs外延片的表面形貌与晶体失配之间有确定的关系,据此可以方便地调节溶体组份以生长高质量的异质结构。对其机理进行了探讨,已生长了InAsPSb pn结并获得满意的载流子剖面分布。     

GSMBE InGaP/GaAs材料大面积均匀性研究

报道了气态源分子束外延 (GSMBE)技术生长的Φ5 0mm ,Φ75mmInGaP/GaAs材料的晶体完整性 ,组分均匀性和表面缺陷密度。用PhilipsX Pert′s四晶衍射仪沿Φ5 0mm ,Φ75mmInGaP/GaAs样品的x轴和y轴以 5mm间隔测量ω/2θ双晶摇摆曲线 ,获得沿x轴和y轴方向的晶格失配度分布和组分涨落分布。结果表明 ,用GSMBE生长的Φ5 0mm和Φ75mmIn0 .4 9Ga0 .51 P与GaAs衬底的失配度分别为 1× 10 - 4和 1× 10 - 5,组分波动Φ5 0mm沿x轴和y轴分别为± 0 .1%和± 0 .2 % ,Φ75mm <± 1%。表面缺陷密度在 1× 10～ 1× 10 2 cm- 2 。