硅中注铅的连续CO_2激光退火行为

在(111)Si中以 350 keV,1×10~(15)和 5×10~(15)/cm~2注入Pb并进行连续 CO_2激光退火.用背散射RBS和透射电子显微镜TEM研究退火前后的杂质分布和辐射损伤.实验表明,上述退火处理能消除以剂量1×10~(15)/cm~2注入形成的损伤,而当剂量为5×10~(15)/cm~2时,在超过溶解度的高杂质浓度区,外延生长受到阻挡.再生长终止以后,表面形成多晶结构,杂质沿晶粒边界向外扩散.     

氩气氛中高纯GaAs的外延生长

采用AsC_T_3-Ga-Ar系统外延生长 GaAs,获得了77K电子迁移率为 2.05 × 10~3cm~2/V·s和峰值迁移率高达 3.78 ×10~5cm~2/V·s(在 35K)的结果.为了比较,用同一批源材料分别在Ar气和N_2气系统中外延生长GaAs,井作了霍尔测量.结果表明,Ar气系统较有利于制备高纯GaAs,尤其是生长厚度较薄的外延层.光致发光研究结果揭示了Ar气系统中生长未掺杂外延层的主要残留受主杂质是碳.     

三氯化砷流速对外延生长砷化镓性质的影响

外延砷化镓的载流子浓度和迁移率随 AsCl_3—Ga—H_2流动系统中的三氯化砷流量而改变。业已用比较大的三氯化砷流量制成了高纯外延层。当三氯化砷流量分别为3.2×10~(-5)克分子/分和1.1×10~(-4)克分子/分时,可分别得到载流子浓度为2×10~(15)厘米~(-3)和2.5×10~(14)厘米~(-3)的外延层。在外延生长以前用砷饱和45克镓,生长参数是:镓温920℃;生长温度735℃;氢气流量250毫升/分。     

MCT液相外延薄膜的生长和特性

用开管水平液相外延系统从富Te溶剂中生长了不同x值的MCT薄膜。经X射线衍射、Hall电学参数、红外光谱、扫描电镜、X射线能谱仪和电子通道花样分析测试,结果表明:外延薄膜表面平整,光学参数较好,纵向、横向组份均匀,晶体结构完整,电学参数较好,外延膜质量优良。短波材料(n型):载流子浓度3.54×10~(14)cm~(-3),迁移率1.63×10~4cm~2V~(-1)s~(-1);中波材料(n型):载流子浓度9.95×10~(14)cm~(-3),迁移率为1.76×10~4cm~2V~(-1)s~(-1);原生长波材料(n型):载流子浓度为2.15×10~(15)cm~(-3),迁移率2.00×10~4cm~2V~(-1)s~(-1)。     

Si~+注入SOS中退火固相外延再生长改善结晶质量

本文研究Si~+室温深注入(150～160keV,1～3×10~15/cm~2)SOS中600+1050℃两步退火固相外延再生长改善SOS膜界面附近结晶质量和Si~+室温浅注入(85keV,3×10~(15)/cm~2)SOS中600+1050℃两步退火固相外延再生长改善SOS膜表面结晶质量的工艺.180keVH~+沟道效应—背散射测量表明,两步Si~+注入和两步退火团相外延再生长工艺能够有效地改善SOS膜结晶质量°表面归一化最小产额x_o、界面最小产额x_i 和退道率dx/dz分别减小到0.06、0.12和0.19/μm.     

形成SOI结构的ELO技术研究

本文研究了在常压外延系统中,利用 SiCl_4/H_2/Br_2体系在SiO_2上外延横向生长(ELO)单晶硅技术.比较了Br_2和HCl对硅的腐蚀速率,发现前者对娃的腐蚀速率约比后者慢一个数量级,指出Br_2的引入有着重要意义.给出了Br_2和H_2对Si和SiO_2的腐蚀速率曲线,讨论了外延横向生长速率对SOI结构的材料表面形貌的影响.在该 SOI膜上制造了 MOS/SOI器件,其N沟最大电子迁移率为360cm~2/V.s(沟道掺杂浓度为 1×10~(16)/cm~3),源-漏截止电流为 9.4×10~(-10)A/μm.     

MBE生长的InSb和InASxSb1—x的载流子浓度剖面分布

在(111)InSb 和(100)GaAs 衬底上,用分子束外延技术生长了 InSb 和 InAs_xSb_(1-x)外延层。用自动电化学 C—V 法测量了外延层的载流子浓度剖面分布。结果表明:(1)外延层呈 P 型;(2)InSb/GaAs 异质外延层的载流子浓度为(1～2)×10~(16)cm~(-3),比相应的同质外延层 InSb/InSb 的(1～2)×10~(17)cm~(-3)小一个数量级;(3)生长层的载流子浓度剖面分布和质量取决于衬底表面的制备。讨论了有关问题。     

高性能高密度平面碲锡铅探测器阵列

在PbSnTe衬底上用液相外延生长铅-锡碲层并通过很好限定的氧化物窗进行杂质扩散,已制备成可再现的高质量光伏探测器。外延层的载流子浓度约为4×10~(16)厘米~(-3),衬底的约为5×10~(18)厘米~(-3)。代替光致抗蚀剂作绝缘层用的氧化物层没有针孔并很好地附着在PbSnTe表面上。采用标准光刻和扩散技术制成了平面单片探测器阵列。在77K时,124(2×2密耳)元阵列的平均阻抗-面积乘积为1.85欧·厘米~2。在300K背景和180°视场时,在11微米不加增透膜情况下的平均量子效率和峰值探测度(D~*)分别为40％和2.6×10~(10)厘米·赫~(1/2)/瓦。     

高温超导薄膜GdBa_2Cu_3O_(7-x)的制备和分析

我们用原位直流磁控溅射的方法,在(100)SrTiO_3,(110)SrTiO_3,(100)LaAlO_3和(100)Zr(Y)O_2衬底上制备了高质量外延生长的GdBa_2Cu_3O_(7-s)高温超导薄膜,重复性非常好.在这四种衬底上生长的超导薄膜最高零电阻转变温度 Tco分别为 93.2、93.1、92.6和 92.5K,77K零场下的临界电流密度分别为 3.0 ×10~6,3 × 10~5,3.6 ×10~6和 1.4 × 10~6A/cm~2.我们用扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM),反射高能电子衍射(RHEED)和不同几何结构的X射线衍射研究了薄膜的结构,这些研究结果证明薄膜系外延生长的.     

优质GaAs/Si材料的研制

用国产分子束外延设备(Ⅳ型)在p型Si衬底上用三阶段生长法生长出优质GaAs外延层。测试样品为2μm厚,n型掺杂浓度5×10~(16)cm~(-3)。测量结果为x射线双晶衍射回摆曲线半峰宽225弧秒;低温光荧光谱半峰宽在10K时为5meV,外延层表面位错密度10~6cm~(-2)。     

红外探测器:开管汽相迁移生长的Pb_(1-x)Sn_x Te外延膜

开管汽相迁移已经在Pb_(1-x)Sn_xTe(100)面衬底上面生长Pb_(1-x)Sn_xTe 外延膜。就表面光滑度和电气特性这两方面而论,原生长的膜适于制作探测器列阵。所利用的料源组分从过量1%金属到过量1%碲。所实现的生长速度为每小时高达3—4微米。原生长外延膜的载流子浓度在3×10~(16)厘米~(-3)——3×10~(17)厘米~(-3)范围内,与生长温度和料源组分有关。在未经表面处理的原生长的薄膜上面制作的带有半透明电极的肖脱基(Schottky)势垒探测器。20—40     

MOCVD法生长HgCdTe／CdTe／GaAs多层异质材料的特性研究

本文用多种方法分析MOCVD外延片的表面形貌、结晶性、界面和缺陷、组分和其均匀性,电、光性能。在15×15mm~2面积上,HgCdTe外延层表面形貌较好,为单晶。CdTe和HgCdTe外延层的半宽度为450弧度秒。界面平坦、清晰过渡层约0.12μm,几乎没有发现Ga、As的扩散,但局部有微观缺陷。X值可生长出0.1～0.8,均匀性△X=0.008,典型样品,77K下,电子浓废为1.4×10~(16)cm~(-3),迁移率为7.4×10~4cm~2/V·S,透过率约42％。     

InP衬底上Ga_(0.47)In_(0.53)As/InP液相外延生长

<正>我所自81年4月份开展InP-GalnAs液相外延生长以来,已于8月中旬在InP衬底上生长出与衬底晶格相匹配的Ga_(0.47)In_(0.53)AS/InP的液相外延层.三元层表面光亮平整的双层外延材料,其禁带宽度为0.74～0.75eV,晶格失配率为2.77×10~(-4)左右.为进一步检验材料的特性,今年11月初用这种材料进行了长波长光电探测器试验.该器件采用Zn扩散结     

烘烤温度对Ga_(0.47)In_(0.53)As液相外延纯度的影响

本文报导(100)InP衬底上液相外延生长的高纯GaInAs及其性质。可重复地获得低载流子浓度(3.8～5.4×10~(14)cm~(-3))和高电子迁移率(在77K,为47000～51000cm~2V·s)。研究了源Ga-In-As熔体烘烤温度对外延层纯度的影响。光致发光研究和van der Pauw测量的结果表明,通过适当的热处理可去除源溶液中的受主杂质和施主杂质。     

低x值Hg_(1-x)Cd_xTe开管等温汽相外延

在国内本文首次报道用改进的开管等温汽相外延法,重复很好地生长出低x值Hg_(1-x)Cd_xTe汽相外延层,其组分、膜厚可控,x值低至0.16,膜厚达110μm。用金相显微镜、扫描电子显微镜、范德堡霍耳测量以及红外透射光谱研究分析了外延层的表面、剖面金相形貌、组分及其分布,电、光性能等。在12mm×13mm外延片上,表面光亮如镜,剖面层次分明,界面极为平直。在室温下,其红外透过率达40％。面扫表明,外延层组分纵深均匀性良好。实验制得的外延片多呈p型,在液氮温度下,典型原生外延片的载流子浓度为2.3×10~(16)cm~(-3),霍耳迁移率为3.62×10~2cm~2/V·s(x=0.21)。     

分子束外延GaAs掺Se

利用Se电化学喷射炉产生的Se分子束,对分子束外延(MBE)GaAs掺杂,获得了载流子浓度为 10~(15)-10~(15)cm~(-3)的N型 GaAs. 载流子浓度 8.0 ×10~(15)-5.76 × 10~(15)cm~(-3)范围相应的室温迁移率为6350-5200cm~2/V·s.还研究了各种生长参数对载流子浓度的影响.对实验结果给予了定性的解释.     

650～700℃ LPE生长三元合金In_(0.53)Ga_(0.47)As/(100)Inp

首先用正规溶液模型,在650～700℃间计算了In_(0.53)Ga_(0.47)As的液相组分。通过实验调整,在653℃、684℃和701℃LPE生长了与(100)InP衬底晶格匹配的非故意掺杂三元合金In_(0.53)Ga_(0.47)As,并测量了其外延层的载流子浓度、霍尔迁移率和电阻率。684℃生长的外延层具有光滑的表面彤貌,室温下其载流子浓度为3.7×10~(15)cm~(-3),霍尔迁移率为9.07×10~3cm~2/v·s,电阻率为0.19Ω—cm。     

分子束外延高性能P型GaAs单晶薄膜

用国产分子束外延设备生长出性能优良、表面平整光洁的GaAs。不掺杂的P型GaAs空穴浓度为 2-8×10~(14)cm~(-3),室温迁移率为360-400cm~2/V·s.使用国产材料,纯度为 2N5并经我们“提纯”的 Be作为 P型掺杂剂.掺 Be的 P型GaAs空穴浓度范围从1.0 × 10~(15)至6×10~(15)cm~(-3).其室温迁移率与空穴浓度的关系曲线与国外文献的经验曲线相符.当空穴浓度为1—2 ×10~(15)cm~(-3)时,室温迁移率达 400cm~2/V·s.低温(77K)迁移率为 3500—7000cm~2/V·s.在4.2K下对不同空穴浓度的P型GaAs样品进行了光荣光测量和分析.     

4H-SiC同质外延层的质量表征

在高纯半绝缘4H-SiC偏8°衬底上同质外延生长了高质量的外延层,利用X射线双晶衍射、原子力显微镜(AFM)、汞探针C-V以及霍尔效应等测试方法,对样品的结晶质量、表面粗糙度、掺杂浓度以及电子迁移率进行了分析测试,证实外延层的结晶质量相对于衬底有着很大的改善。在同质外延7.5μm的外延层后,其半高宽从衬底的30.55arcsec减小到27.85arcsec;外延层表面10μm×10μm的粗糙度(RMS)为0.271nm;室温下,样品的掺杂浓度为1×1015cm-3时,霍尔迁移率高达987cm2/(V.s);浓度为1.5×1016cm-3时,霍尔迁移率为821cm2/(V.s)。77K时,霍耳迁移率分别为1.82×104cm2/(V.s)和1.29×104cm2/(V.s)。掺杂浓度的汞探针C-V测试结果与霍尔效应的实验数据一致。     

氢等离子体原位清洁硅衬底表面

本文研究了在用氢等离子体原位清洁硅片表面过程中,衬底温度,等离子体能量,处理时间及退火工艺对衬底表面清洁及晶格损伤的影响.实验结果表明,较高的衬底温度,较低的等离子能量有利于得到高度清洁、晶格损伤可恢复完整的硅表面.衬底温度为室温时的等离子体处理对硅表面会引入不可恢复的永久性损伤(缺陷);等离子体处理后的退火对于恢复晶格完整是极其必要的.完善的等离子体清洁处理之后,在1000℃下利用硅烷减压外延生长的外延层中,层错密度和位错密度分别小于50个/厘米~2和 1×10~3个/厘米~2.