基于MOCVD技术的长波AlGaAs/GaAs量子阱红外焦平面探测器

采用n型掺杂背面入射AlGaAs/GaAs量子阱结构,用MOCVD外延生长和GaAs集成电路工艺,设计制作了大面积AlGaAs/GaAs QWIP单元测试器件和128×128、128×160、256×256 AlGaAs/GaAs QWIP焦平面探测器阵列。 用液氮温度下的暗电流和傅里叶红外响应光谱对单元测试器件进行了评估,针对不同材料结构,实现了9 μm和10.9 μm的截止波长; 黑体探测率最高达到2.6×109 cm·Hz1/ 2·W-1 。 将128×128 AlGaAs/GaAs QWIP阵列芯片与CMOS读出电路芯片倒装焊互连,成功演示了室温环境下目 标的红外热成像;并进一步讨论了提高QWIP组件成像质量的途径。     

Ⅲ-Ⅴ族氮化物同 AlGaAs/GaAs异质结场效应晶体管迁移率比较

依据测试得到的低源漏偏压下的AlGaAs/GaAs、AlGaN/AlN/GaN、In0.18Al0.82N/AlN/GaN异质结场效应晶体管（HFETs）的电容-电压曲线和电流-电压特性曲线,计算得到了器件的二维电子气（2DEG）电子迁移率。我们发现Ⅲ-Ⅴ氮化物HFETs器件同AlGaAs/GaAs HFETs器件的2DEG电子迁移率随栅偏压的变化趋势有很大不同。在Ⅲ-Ⅴ氮化物HFETs器件中,2DEG电子迁移率随栅偏压的变化趋势与栅长同源漏间距的比值有很大关系,但是栅长同源漏间距的比值对AlGaAs/GaAs HFETs器件的2DEG电子迁移率随栅偏压的变化趋势没有影响。这是因为Ⅲ-Ⅴ氮化物HFETs器件中存在极化梯度库仑场散射的缘故。     

用MOMBE生长掺碳或掺锡的npn和pnp AlGaAs/GaAs HBT

<正>npn GaAs/AlGaAs HBT是一种具有优良特性的器件,在数字、模拟及微波等方面均具有广阔的应用前景。pnp GaAs/AlGaAs HBT在互补技术应用方面也是一种很重要的器件。 《Electronics Letters》1991年12月发表了介绍制造npn和pnp GaAs/AlGaAs HBT的文章。近期实验表明,在HBT制造中用掺碳和锡代替掺铍和硅能减少寄生电阻与提高可靠性,且具有很好的直流和射频特性。     

多量子阱结构的脊形波导AlGaAs/GaAs DFB LD

日本三菱公司首次制造出带MQW结构的脊形波导AlGaAs/GaAs DFB LD,该器件的I_th=28mA(20℃),该值为已报导AlGaAs/GaAs DFB LD的最低值,在宽的温度范围内实现了稳定的单纵模和     

AlGaAs/GaAs/AlGaAs渐变异质结光致发光仿真研究

分析了AlGaAs/GaAs/AlGaAs渐变异质结的光致发光特性。根据理论及仿真结果,确定了GaAs发光的最优能带结构为双异质结P-AlGaAs/P-GaAs/P-AlGaAs或者N-AlGaAs/N-GaAs/ N-AlGaAs,并且异质结两边能带渐变。基于所选结构,研究了能带渐变及层宽对发光效率的影响。研究结果表明,外体区吸收层的能带渐变,且外体区激发层的能带不变,发光区域的载流子最多,发光能量值最大。激励光源的波长不同,各层有不同的最优宽度,为器件的整体优化提供了依据。AlGaAs/GaAs/AlGaAs渐变异质结的光致发光研究为高效率器件如太阳电池、发光二极管等的实用化设计、研制提供了有价值的参考。     

RHEED优化MBE异质材料生长工艺

利用高能电子衍射振荡研究MBE异质材料生长工艺。优化了AlGaAs/InGaAs/GaAs材料生长工艺。通过霍耳测量、X射线双晶衍射及二次离子质谱研究了利用该工艺生长的AlGaAs/InGaAs/GaAs双δ掺杂PHEMT结构材料,获得了较好的材料参数。利用该材料研制器件也有较好的结果。     

台面型自对准结构AlGaAs/GaAs HBT的工艺研究

本文提出了一种台面型全自对准结构AlGaAs/GaAs HBT的制造方案,对其中的欧姆接触金属系统的制备.AlGaAs/GaAs材料的选择性腐蚀及聚酰亚胺的反应离子刻蚀终点监控等关键工艺技术进行了研究。并给出了应用该工艺研制的HBT器件的初步结果.     

具有AlGaAs缓变结构的InGaP/GaAs HBT性能改进分析

对改进型结构具有零导带势垒尖峰的缓变InGaP/AlGaAs/GaAs HBT器件的直流和高频特性进行了理论探讨,并同传统突变结构的InGaP/GaAs HBT的相应性能作了比较。结果表明:在低于30 nm的一定范围内的缓变层厚度下,与突变的InGaP/GaAs HBT相比,改进型结构的InGaP/AlGaAs/GaAs HBT具有更低的offset和开启电压、更强的电流驱动能力、更好的伏-安输出特性和高频特性。     

微机械可调谐滤波器的研制

利用GaAs/AlGaAs分布反馈Bragg反射镜在GaAs衬底上制作了一个微机械的调谐滤波器.该器件在7V调谐电压下调谐范围达28nm.     

基于DBR增强的850nm GaAs/AlGaAs单行载流子光电探测器

高速850 nm GaAs/AlGaAs面入射型单行载流子光电探测器(PD)是短距离光链路中的重要器件,面临着带宽和响应度之间的相互矛盾。报道了一种基于分布布拉格反射器(DBR)增强的GaAs/AlGaAs单行载流子光电探测器(UTC-PD)。DBR由20个周期的高/低Al组分的Al_xGa_1-xAs三元合金组成,可以在830～870 nm范围内形成大于0.9的反射。在AlGaAs DBR的增强下,将GaAs吸收层所需的厚度降低到1 040 nm,兼顾PD对光的吸收率和光生载流子的渡越时间。采用双台面、聚合物平面化、共面波导电极结构制作了UTC-PD器件。该器件在850 nm波长、-2 V偏压下具有19.26 GHz的-3 dB带宽和0.492 6 A/W的响应度。     

256×1甚长波量子阱红外焦平面研究

GaAs/AlGaAs量子阱红外探测器由于其所依据的GaAs基材料较为成熟的材料生长和器件制备工艺,使其特别适合于高均匀性、大面积红外焦平面的应用。报道了甚长波256×1元GaAs/AlGaAs多量子阱红外焦平面器件的研制成果, 探测器的峰值波长为15 μm,响应带宽大于1.5 μm。在40 K工作温度下,器件的平均黑体响应率Rp=3.96×106 V/W, 平均黑体探测率为D*=1.37×109 cm·Hz1/2/W, 不均匀性为11.3%, 并应用研制的器件获得了物体的热像图。     

最大跨导为3000的异质结晶体管

<正> 日本电气公司采用在n型AlGaAs/GaAs二维电子气系统中注入空穴的办法研究成功了g_(mmax)为3000的异质结晶体管。器件制造中采用了平面型自对准技术。器件所需的未掺杂GaAs/n型AlGaAs/n型Al_xGa_(1-x)As/n型GaAa结构是用MBE技术形成的。掺杂剂为Si(p型)和Be(n型)。得到的     

Etching behavior of GaAs/AlGaAs multilayer structure during laser beam scanning

The thermochemical etching behavior of GaAs/AlGaAs multilayer structure during laser beam scanning has been studied. The etch rate changes between GaAs and AlGaAs epilayers as the etching process proceeds through the layered sample. The phenomenon can be explained by the difference of thermal parameters of the heterojunction interface. The local temperature rise from laser irradiation has been calculated to investigate etching characteristics for GaAs and AlGaAs. It is concluded that the good thermal confinement at GaAs/AlGaAs interface produces the wider etch width of GaAs layer than that of AlGaAs layer in GaAs/AlGaAs multilayer. The maximum etch rate of the GaAs/AlGaAs multilayer was 32.5 μm/sec and the maximum etched width ratio of GaAs to AlGaAs was 1.7.     

实用化AlGaAs/GaAs双异质结激光器

AlGaAs/GaAs双异质结激光器是光纤通信系统中的主要光源之一,它的万小时工作寿命的可信度是其主要关键指标。为此,国家科委和中国科学院给上海光机所下达了“实用化AlGaAs/GaAs双异质结激光器”的攻关任务,其中主要指标为万小时器件寿命的可信度达到85～90％。     

GaAs／AlGaAs量子阱红外探测器特性非对称性分析

在分子束外处生长量子阱材料过程中,分析了在不同的GaAs/AlGaAs异质结生长次序中Ga的解吸附速率不同和量子阱中掺杂的扩散造成量子阱结构的不对称,讨论了GaAs/AlGaAs最子红外探测器的性能参数相对于正负偏压的不对称性,并与金属有机化合物汽相沉淀法生长的最子阱材料和相应器件进行了比较,发现,采用分子束外延方法生长器件的不对称性更明显。     

反射电子显微技术研究分子束外延材料

在分析型透射电子显微镜(TEM)上,利用反射电子显微术(REM)我们系统地研完了用分子束外延法生长的AlGaAs/GaAs异质多层材料及应变InGaAs/GaAs超晶格材料。在对AlGaAs/GaAs超晶格截面的观察中,REM的空间分辨率达到了20(?),并可分辨化学组分变化0.5％的AlGaAs/GaAs异质结界面。在对表面形貌的研究中,REM可观察到用Nomarski相衬显微镜都无法观察到的InGaAs/GaAs应变超晶格表面crosshatch条纹,显示其对表面不平整性的极高灵敏度。我们还发展了一种新方法,用以准确、直观地观察多层膜材料的腐蚀深度,从而控制器件制作过程中的腐蚀工艺。     

高频溅射SiO2膜掩蔽GaAs和AlGaAs／GaAs中Zn扩散的研究

本文报导了在GaAs、AlGaAs表面上用高频溅射法制备SiO_2膜的淀积规律,特别对用SiO_2膜掩蔽GaAs、AlGaAs/GaAs中的Zn扩散进行了实验研究,结果证明用高频溅射制备SiO_2膜可以有效地掩蔽GaAs,AlGaAs/GaAs中的Zn扩散。     

AlInGaAs/AlGaAs应变量子阱增益特性研究

采用Shu Lien Chuang方法计算了AlInGaAs/AlGaAs应变引起价带中重、轻空穴能量变化曲线,在Harrison模型的基础上详细地计算了AlInGaAs/AlGaAs和GaAs/AlGaAs量子阱电子、空穴子能级分布并且进一步研究了这两种材料在不同注入条件下的线性光增益.进一步计算比较可以得出AlInGaAs/AlGaAs应变量子阱光增益特性要优于GaAs/AlGaAs非应变量子阱增益特性,因此AlInGaAs/AlGaAs应变量子阱半导体材料应用于半导体激光器比传统GaAs/AlGaAs材料更具优势.     

用于HEMT的调制掺杂材料的研制

本文介绍了AlGaAs/GaAs系列HEMT用的调制掺杂(MD)材料的研制工作,并且给出了用该材料研制的器件结果。     

MBE生长高光功率转换效率InGaAs/GaAs/AlGaAs应变量子阱激光器

本文从理论上分析了实现InGaAs/GaAs/AlGaAs应变量子阱激光器高光功率转换效率、高输出功率的有效途径,并优化了器件结构,可以同时获得低的腔面光功率密度和小的垂直于结平面远场发散角.利用分子束外延生长构成了高质量InGaAs/GaAs/AlGaAs应变量子阱激光器,其最高光功率转换效率为53%、最大输出功率为3.7W,垂直于结平面方向远场发散角为30°