SiGe／Si光电探测器研究进展

本文综述了目前国内外在工作波长１．３－１．５μｍ的ＳｉＧｅ／Ｓｉ超晶格探测器的工作波长为８－１２μｍ的ＳｉＧｅ／Ｓｉ异质结长波长红外探测器方面的研究进展，并分析了存在的问题和材料的各种生长方法。     

UHV／CVD设备及其特性

本文描述超高真空化学气相淀积系统（ＵＨＶ／ＣＶＤ）的设计思想、系统的结构和性能，着重介绍超高真空的获得和系统的特点，将为“第二代硅”ＳｉＧｅ／Ｓｉ异质结材料的生长及未来的光电子集成提供有力的工具。     

SiGe/Si光电探测器研究进展

本文综述了目前国内外在工作波长１．３～１．５μｍ的ＳｉＧｅ／Ｓｉ超晶格探测器和工作波长为８～１２μｍ的ＳｉＧｅ／Ｓｉ异质结长波长红外探测器方面的研究进展，并分析了存在的问题和材料的各种生长方法。     

溶胶—凝胶法制备Ge／SiO2微晶复合薄膜

采用Ｓｏｌ－ｇｅｌ方法制备了ＧｅＯ２－ＳｉＯ２复合薄膜,并用Ｈ２／Ｎ２还原使得ＧｅＯ２转变成Ｇｅ微晶而镶嵌在ＳｉＯ２的玻璃网格中,其平均晶粒尺寸小于４ｎｍ。随着热处理时间的增加,２４０ｎｍ处吸收峰的强度随之增大,并且其吸收边产生红移,说明Ｇｅ微晶的含量晶粒尺寸都在增大。     

生长温度对Si基Ge量子点VLP-CVD自组织生长的影响

对利用超低压化学气相淀积技术在Ｓｉ上自组织生长Ｇｅ量子点的特征进行了研究,发现生长温度对Ｇｅ量子点尺寸分布和密度的影响不同于分子束外延的结果,这种现象与ＶＬＰ－ＣＶＤ表面控制反应模式有关,实验表明,选择适当的生长温度可以在Ｓｉ上自组织生长具有窄尺寸分布和高密度和Ｇｅ量子点。     

锗硅碳合金中碳的应变缓解效应研究

ＳｉＧｅＣ三元合金成为近年来人们研究的热点之一。处于替代位置的碳可以缓解ＳｉＧｅ合金的应变,同时调节其能带,在能带工程上提供了更大的灵活性。本文利用ＵＨＶ／ＣＶＤ技术生长了掺碳达２．２％的锗硅碳合金,获得了良好的外延层质量,并对碳的应变缓解效应进行了研究。     

超高真空CVD生长的Si1—xGex合金组分变化与表面偏析现象

系统分析了利用超高真空ＣＶＤ技术在Ｓｉ衬底上外延Ｓｉ－ｘＧｅｘ合金的体内组分分布情况和Ｇｅ的表面偏析现象。用ＳＩＭＳ对Ｓｉ和Ｇｅ的组分作了深度剖析。在生长过程中,组分均匀,在表面Ｇｅ浓度减小,Ｓｉ浓度没有明显变化。在不经ＨＦ酸清洗和在ＨＦ酸中去掉表面自然氧化层的两种情况下,用ＸＰＳ分别对外延层表面进行了定量分析,得到Ｇｅ的表面偏析与表面自然氧化相关的结论。     

非晶态Ge／SiO2超晶格结构与特性

在双靶射频溅射系统中，以氩气为工作气体，交替溅射高纯Ｇｅ和ＳｉＯ２制备同非晶态Ｇｅ／ＳｉＯ２超晶格，小角度Ｘ射线衍射分析结果表明样品具有良好的周期性和界面平稳性，其光学带隙Ｅｏｐｔ由红外透射，反射谱确定，当储势阱层厚度从０．３８ｎｍ减小到０．１２ｎｍ时，超晶格光学带隙发生的０．３ｅＶ的蓝移。     

光导型GaN/Si探测器的研制

采用ＭＯＣＶＤ技术在Ｓｉ（１１１）衬底上生长ＧａＮ薄膜,经此材料制备成光导型Ｓｉ基ＧａＮ紫外探测器。探测器的光谱响应表明,在紫外波段２５０￣３６０ｎｍ有近于平坦的光电流响应,３６３ｎｍ附近有陡峭的截止边,３５７ｎｍ波长处５Ｖ偏压下的响应度高达６．９Ａ／Ｗ。响应度与偏压的变化关系表明,４Ｖ以前为线性增加,５Ｖ后达到饱和。     

流延法制备Si3N4块体及Si3N4／BN层状材料

采用流延法制备了Ｓｉ３Ｎ４块体及Ｓｉ３Ｎ４／ＢＮ层状材料。流延法已经在陶瓷的制备工艺中得到了广泛的应用,但是很少用于Ｓｉ３Ｎ４体系,尤其是水基流延法。用流延法制备Ｓｉ３Ｎ４／ＢＮ层状材料时,可以较为容易的控制坯片的厚度,得到性能稳定的层状材料。     

GexSi1-x材料生长的改善

利用超高真空化学相淀积（ＵＨＶ／ＣＶＤ）系统在６５０℃生长出表面光亮的ＧｅＳｉ单晶。在１２００Ｌ／ｍｉｎ分子泵与前级机械泵间串接４５０Ｌ／ｍｉｎ分子泵,改善了生长环境。串接分子泵后生长的样品的Ｘ射线双晶衍射分析表明,外延层衍射峰半宽仅为１９８ａｒｃｓｅｃ,且出现了Ｐｅｎｄｅｌｌｏｓｕｎｇ干涉条纹,说明外延层结晶质量很好。     

溶胶-凝胶法制备Ge/SiO2微晶复合薄膜

采用Ｓｏｌ－ｇｅｌ方法制备了ＧｅＯ２－ＳｉＯ２复合薄膜,并用Ｈ２／Ｎ２还原使得ＧｅＯ２转变成Ｇｅ微晶而镶嵌在ＳｉＯ２的玻璃网格中,其平均晶粒尺寸小于４ｎｍ 。随着热处理时间的增加,２４０ｎｍ 处吸收峰的强度随之增大,并且其吸收边产生红移,说明Ｇｅ 微晶的含量及晶粒尺寸都在增大     

含活性基团硅氮烷先驱体的裂解

用ＴＧ－ＧＣ，ＩＲ，元素分析，ＸＲＤ研究ＭｅＳｉＨＣｌ２与ＭｅＳｉＶｉ（Ｖｉ：－ＣＨ＝ＣＨ２）Ｃｌ２共氨解产物的裂解过程。     

硅外延发展趋势

本文综述了硅外延的三大发展趋势，指出降低外延温度是外延发展的迫切要求，同时比较了分子速外延（ＭＢＥ）、光能增强化学汽相淀积（光ＣＶＤ）、等离子体增强化学上淀积（ＰＥＣＶＤ）、超高真空化学汽相淀积（ＵＨＶＣＶＤ）的优缺点，指出ＵＨＶＣＶＤ和ＰＥＣＶＤ二者合二为一是最具应用前景的方法。其次，论述了异质外延和ＳｉＧｅ／Ｓｉ超晶格材料的应用前景。最后，论述了外延生长的原位监测和外延膜的测试技术。     

硅外延发展趋势

本文综述了硅外延的三大发展趋势，指出降低外延温度是外延发展的迫切要求；同时比较了分子束外延（ＭＢＥ）、光能增强化学汽相淀积（光ＣＶＤ）、等离子体增强化学汽相淀积（ＰＥＣＶＤ）、超高真空化学汽相淀积（ＵＨＶＣＶＤ）的优缺点，指出ＵＨＶＣＶＤ和ＰＥＣＶＤ二者合二为一是最具应用前景的方法。其次，论述了异质外延和ＳｉＧｅ／Ｓｉ超晶格材料的应用前景。最后，论述了外延生长的原位监测和外延膜的测试技术。     

掺Si对MOCVD生长的GaN单晶膜的黄带发射及生长速率的影响

对ＭＯＣＶＤ生长ＧａＮ：Ｓｉ薄膜进行了研究,研究表明随ＳｉＨ４／ＴＭＧａ流量比增大,ＧａＮ：Ｓｉ单晶膜的电子浓度增大,迁移率下降,Ｘ射线双晶衍射峰半高宽增加,同时这发射强度得到了大大的提高,并报导了随ＳｉＨ４／ＴＭＧａ流量比增大,ＧａＮ：Ｓｉ的生长速率降低的现象,研究结果还表明,预反应对ＧａＮ：Ｓｉ单晶膜黄带发射影响很大,预反应的减小可以使黄带受到抑制。     

δ－掺杂GaAs／AlxGa_（1－x）As二维电子气结构材料的GSMBE生长与特性

本文用ＧＳＭＢＥ技术生长纯度ＧａＡｓ和δ－掺杂ＧａＡｓ／Ａｌ_ｘＧａ_（１－ｘ）Ａｓ结构二维电子气材料并对其电学性能进行了研究。对于纯度ＧａＡｓ的ＧＳＭＢＥ生长和研究，在低掺Ｓｉ时，载流子浓度为２×１０~（１４）ｃｍ~（－３），７７Ｋ时的迁移率可达８４，０００ｃｍ~２／Ｖ．ｓ。对于用ＧＳＭＢＥ技术生长的δ－掺杂ＧａＡｓ／Ａｌ_ｘＧａ_（１－ｘ）Ａｓ二维电子气材料，在优化了材料结构和生长工艺后，得到了液氮温度和６Ｋ迁移率分别为１７３，５８３ｃｍ~２／Ｖ．５和７．６７×１０~５ｃｍ~２／Ｖ．ｓ的高质量ＧａＡｓ／Ａｌ_ｘＧａ_（１－ｘ）Ａｓ二维电子气材料。     

1.3—1.55μm GeSi异质结红外探测器的研制

采用快速加热，超低压化学气相淀积方法，在－Ｇｅ衬底上外延生长－ＧｅＳｉ－Ｓｉ薄层，首次研制成功了１．３－１．５５μｍ波段的ＧｅＳｉ异质结红外探测器，其主要参数性能优于该波段的同类型Ｇｅ探测器。     

p~＋－GaInAsSb／p－GaInAsSb／n－GaSb异质结红外控测器

ＧａＩｎＡｓＳｂ是红外探测器中重要的半导体材料之一。我们用水平常压金属氧化物化学气相淀积（ＭＯＣＶＤ）技术在ｎ型ＧａＳｂ衬底上成功地生长了ＧａＩｎＡｓＳｂ外延层，用ＰＬ谱、红外吸收谱、Ｘ射线衍射和扫描电子超声显微镜（ＳｃａｎｎｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎＡｃｏｕｓｔｉｃＭｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，ＳＥＡＭ）等实验手段对ＧａＩｎＡｓＳｂ外延层进行了表征。用ＧａＩｎＡｓＳｂ材料制作的红外探测器的光谱响应的截止波长达２．４μｍ，室温探测率Ｄ＊达１×１０９ｃｍＨｚ（１／２）／Ｗ，２．２５μｍ波长时的量子效率为３０％。本文首次给出了ＧａＩｎＡｓＳｂ外延层的扫描电子超声显微镜像（ＳＥＡＭ像），为扫描电子超声显微镜在半导体材料方面的应用开辟了一个新的领域。     

SiGe：GaP合金的微观结构和温差电特性

经高温热处理后的ＳｉＧｅ：ＧａＰ半导体温差电材料，其微观结构由具有富Ｓｉ相特征变化成为具有富Ｇｅ相特征，温差电优值也得到了提高。实验还表明，材料晶格热导率的降低与富Ｓｉ相的消失和富Ｇｅ相的出现有关。然而，塞贝克系数和电导率的显著变化却与微观结构中富Ｓｉ相和富Ｇｅ相的变化基本无关。通过对材料微观结构和温差电特性比较发现，具有富Ｇｅ相特征的微观结构对应于较大的温差电优值。