三元合金In_(0.53)Ga_(0.47)As迁移率的研究

<正> 本文对在(100)InP衬底上生长的晶格匹配的三元合金In_(0.53)Ga_(0.47)As的电子迁移率进行了研究,从理论上分析了影响电子迁移率的主要散射机构:极化光学声子散射,电离杂质散射,合金散射。并得出了有关结论。 半导体材料在低场下,平均漂移速度的大小与电场强度成正比,v_d=uε,迁移率的大小与温度、载流子浓度、材料的类别等有关,微观上则与各种散射因素相关,本文讨论的是在一定的温度区间(77～300K)、一定的杂质浓度(n～10~(16)cm~(-3))下,三元合金In_(0.53)Ga_(0.47)As的电子迁移率与几种主要的散射机构之间的关系。     

In_(0.53)Ga_(0.47)As的液相外延生长

用液相外延的方法在(100)取向的InP衬底上生长了晶格匹配的In_(0.53)Ga_(0.47)s.采用普通的原材料,经过适当的处理工艺,已经获得室温载流子密度为(5-10)×10~(15)cm~(-3),电子迁移率高达9450cm~2/V·s的In_(0.53)Ga_(0.47)As外延层.     

Ga_(0.47)In_(0.53)As:制作光电探测器的三元半导体

采用Ga_(0.47)In_(0.53)As,可制作快速、暗电流低和量子效率高的光电探测器。本文将从这种三元系光电探测器的设计和工作性能两个方面叙述与晶体生长和载流子输运有关的物理特性。结果表明:Ga_(0.47),In_(0.53)As是制作一些重要半导体器件的好材料。与其它半导体光电二极管相此,Ga_(0.47),In_(0.53)As光电探测器也是1.0～1.7μm波段极为灵敏的探测器。人们可以指望,在1.55μm低损耗(α<0.3dB·Km~(-1))、低色散光纤数字传输线路中,采用这样的探测器可以使以100Mb/S、无中继的传输线距离超过150公里。     

高灵敏度的In_(0.53)Ga_(0.47)As Hall器件

本文首次报导了用InGaAs材料制备的Hall器件。该器件具有输出灵敏度高(比GaAs高50％),功耗小,欧姆接触好以及在较宽的温区(4K到480K)内工作等特点。在4K温度时,可以工作到80kG以上的强磁场。     

Ga_(0.47)In_(0.53)As/SiO_2与Ga_(0.47)In_(0.53)As/Al_2O_3的界面性质

本文研究了GaInAs/SiO_2与GaInAs/Al_2O_3的界面性质.采用PECVD技术以TEOS为源以及采用MOCVD技术以Al(OC_3H_1)_3为源在n~+-InP衬底的n-Ga_(0.47) In_(0.33)As外延层上淀积了/SiO_2和Al_2O_3,制备成MIS结构.结果表明这些MIS结构具有良好的C-V特性,SiO_2/GaInAs界面在密度最低达 2.4×10~(11)cm~2·eV~(?),氧化物陷阱电荷密度达10~(?)～10~(10)cm~2,观察到GaInAs/SiO,结构中的深能级位置为E_c-E_T=0.39eV.GaInAs/Al_2O_3结构中的深能级位置为E_c=E_T=0.41eV.     

In_(0.53)Ga_(0.47)As光电PIN二极管

<正>特点 掺Sn的InP衬底上生长In_(0.53)Ga_(0.47)As液相外延材料,正面光注入型台式结构,Zn扩散形成PN结.用途 光纤通讯     

InP衬底上Ga_(0.47)In_(0.53)As/InP液相外延生长

用液相外廷获得了与InP晶格匹配的Ga_(0.47),In_(0.53)As单晶外延层.本文叙述在(100)和(111)InP衬底上Ga_(0.47)In_(0.53)As/InP液相外延生长方法.用常规滑动舟工艺生长的这种外延层,其表面光亮,Ga的组分x=0.46～0.48,晶格失配率小于2.77×10~(-4),禁带宽度E_g=0.74～0.75eV.使用这种Ga_(0.47)In_(0.53)As/InP/InP(衬底)材料研制的长波长光电探测器,在波长为0.9～1.7μm范围内测出了光谱响应曲线,在1.55μm处呈现峰值.     

Ga_(0.47)In_(0.53)As材料液相外延生长的组分控制研究

本文分析了Ga_(0.47)In(0.53)As材料生长中影响材料组分变化的因素,简要地给出了生长合适组分外延层的料源配制公式及其应用结果.采用适当的生长工艺可使外延层的横向组分平均偏离控制在±1.0%以内,纵向组分平均偏离在±1.4%以内,一源多炉生长的炉间外延层组分的平均偏离在±2%以内.分凝系数测量结果说明:三元层的生长主要是与组分的扩散密切有关,而与生长界面的动力学因素关系不太紧密.     

用于高性能MESFET的高迁移率In_(0.53)Ga_(0.47)As

用液相外延法生长了高纯 In_(0·53)Ga_(0·47)As 外延层,其室温电子迁移率高至13,800cm~2/v·s,相应的净电子浓度在10~(15)cm~(-3)的低端。至今所测得的最高78°K 迁移率约70,000cm~2/v·s,其净电子浓度为3.4×10~(14)cm~(-3)。这样高的迁移率能显著改善常断型 FET 的性能。推导出 In_(0·53)Ga_(0·47)As 的肖特基势垒高度约0.28ev,这就使栅极漏泄较大。提出一种新结构,它能减小栅极漏泄,并且,即使正栅偏压很小时,也能把电子限制到 In_(0·53)As 沟道内。这种结构是在 InGaAs 沟道与金属栅之间用了一层 n~--InP 外延层。     

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     

In_(0.53)Ga_(0.47)As MSM光电探测器光电响应速度研究

本文通过分析In_(0.53)Ga_(0.47)As材料的电子漂移速度与电场的非线性关系,研究了In_(0.53)Ga_(0.47)As金属-半导体-金属光电探测器(MSM-PD)的光电响应与指状电极间距离、光吸收层杂质浓度及工作电压之间的关系。研究结果表明、光电响应速度存在最佳值。用计算机辅助分析得到的In_(0.53)Ga_(0.47)As MSM-PD的光电响应时间与偏置电压的关系与实验器件实测结果相一致。研究结果为设计高速响应In_(0.53)Ga_(0.47)As MSM-PD及建立器件光电响应模型提供了依据。     

测量InP和Ga_(0.47)In_(0.53)As的内价带吸收

内价带吸收(IBA)对确定长波长半导体激光器的微分量子效率是重要的,而对确定其阈值电流就不那么重要。在此,报道了洲量Ga_(·47)In_(·53)As和InP的IBA的频谱特性及IBA对温度的依赖性。测试材料两边是晶格匹配于InP的Ga_xIn_(1-x)As_yP_(1-y)组份。用半绝缘掺Fe衬底上生长的～15μm厚外延层,就能进行Ga_(·47)In_(·53)As的IBA测量。通过霍尔测景确定每种样品的载流子密度。从远红外到能隙所记录的吸收光谱表明,在1～2μm区间主要吸收是空穴从浓空穴带     

液相外延材料Ga_(0.47)In_(0.53)As的厚度与表面

本文从有限扩散模型出发,结合相图,计算了Ga_(0.47)In_(0.53)As材料液相外延时三种冷却工艺生长的外延层厚度与生长时间的关系.给出了过冷工艺的外延层厚度与过冷温度、冷却速率关系的理论曲线,与实验数据基本相符.讨论了影响外延层厚度的因素,获得了器件级外延层生长的择优工艺条件.     

长波长、环形In_(0.53)Ga_(0.47)As p-i-n光电探测器

我们叙述一种新型的环形p-i-n In_(0.53)Ga_(0.47)As/InP光电探测器,该探测器光谱响应范围是1.0～1.6μm。这种探测器的几何结构是:穿过整个芯片厚度,腐蚀构成直径为150μm的直壁圆孔,且要与直径为430μm的台面同心。当光入射到1.5×10~(-3)cm~2环形台面上被接收时,圆孔要允许穿过二极管而聚焦后的光的传输。这种器件的几何形状可以用于正面激光监视器、纤维分路接头以及在诸如光盘存储读出等许多背向散射应用中,它均能成为一种新的低损耗、无耦合器传输系统的关键元件,这些都将给予讨论。     

In_(0.53)Ga_(0.47)As/InP异质结的深能级

我们报道关于用液相外延生长的In_(0.53)Ga_(0.47)As/InP异质结雪崩光电二极管中的深能级。使用导纳光谱学和静态电容-电压枝术鉴别并研究了两个电子能级。发现一个能级仅位于InP层中,是激活能∈_(1A)=0.20±0.02ev的类似受主能级,其体密度为N_(1A)≈10~(15)cm~(-3)。该陷阱密度在In_(0.53).Ga_(0.47)As/InP异质界面上急剧升高到该区域内的背景载流子浓度的10倍左右。由于能带之间的排斥,在低温下陷阱的填充使得在异质界面上导带不连续从△∈_(?)=0.19ev降低到0.03ev。而第二个陷阱仅呈现In_(0.53)Ga_(0.47)As特性,其激活能∈_(tB)=0.16±0.01ev,体密度在3×10~(13)cm~(-3)和8×10~(13)cm~(-3)之间。     

用分子束外延法生长的In_(0.53)Ga_(0.47)As亚微米FET

本文描述了使用 Be 离子注入和湿化学腐蚀法制作 lnGaAs 亚微米栅JFET 的工艺过程。用这种工艺可以形成小至0.5μm 的栅长。在分子束外延(MBE)生长的材料上制作的这种 FET 的直流跨导高达85mS/mm,并且其功率使用容量大。     

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。     

Ga_(0.47)In_(0.53)As/InP双异质结晶片的化学束外延生长

垂直腔面发射激光器需要外延层的总厚度达10μm,因此需要较高的生长速率并且不能降低晶体质量。这里介绍的适用于Ⅲ—Ⅴ化合物半导体生长的化学束外延技术综合了 MBE 和 MOCVD 技术的若干优点,这种技术的优点是可实现高生长速率,良好的表面均匀性和易于实现有利于激光晶片生长所需合金的组分控制。     

长波长低暗电流高速In_(0.53)Ga_(0.47)As MSM光电探测器

本文首次介绍了用低温MOVPE技术,研制成功具有非掺杂InP 肖特基势垒增强层的InCaAs金属-半导体-金属光电探测器(MSM-PD).其暗电流在 1.5伏下小于 60 nA(100 ×100)微米~2;响应时间t_r小于30 ps(6伏).其灵敏度在6 V下为0.42 A/W.     

新的高速长波Al_(0.48)In_(0.52)As/Ga_(0.47)In_(0.53)As多量子阱APD

一种新的长波(λ=1.3μm)超晶格雪崩光电二极管已工作。该器件结构为p~+in~+,是采用MBE生长的,在p~+和n~+Al_(0.48)In_(0.52)As透明层之间,由35个周期的Al_(0.48)In_(0.52)As(139A)/Ga_(0.47)In_(0.53)As(139A)多量子阱