HgTe／CdTe超晶格的分子束外延生长和电容—电压谱研究

在ｐ－型ＨｇＴｅ／ＣｄＴｅ超晶格材料上制作金属－绝缘体－半导体（ＭＩＳ）结构。报道了ＨｇＴｅ／ＣｄＴｅ超晶格的分子束外延生长、器件制作和测量结果。研究表明，比较宽的ＣｄＴｅ势垒阻碍了少子（电子）到界面的迁移，在７７Ｋ强反型区域的低频电容不能达到绝缘层电容，类似于普遍ＭＩＳ器件的高频Ｃ－Ｖ曲线。     

分子束外延生长CdTe／ZnTe超晶格室温喇曼散射

首次报道了室温和非共振条件下,分子束外延(MBE)生长的CdTe/ZnTe超晶格的喇曼散射测量和分析。观察到最低级次的CdTe和ZnTe纵光学声子限制模,并用应力和限制效应精确计算了频移,得到的ZnTe纵光学声子频移理论值与实验结果符合得较好。特别指出,当CdTe和ZnTe层厚小于2nm时,声子频移的限制效应不可忽略,对所测样品的喇曼全谱作了分析。     

分子束外延生长晶格匹配HgSe／ZnTe超晶格

提出并生长了晶格匹配的ＨｇＳｅ／ＺｎＴｅ超晶格系统，红外透射测试表明其禁带宽度落在红外波段的能量范围，将Ｚｈｕ的关于ＺｎＳｅ ＭＢＥ生长模型加以推广，讨论了生长温度和束流条件对ＨｇＳｅ ＭＢＥ生长的影响，并用分子束外延方法在１６０～１８０℃下生长了ＨｇＳｅ单晶薄膜。     

分子束外延HgTe/CdTe超晶格工艺研究北大核心CSCD

报道了分子束外延生长HgTe/CdTe超晶格结构相关技术。采用HgTe/CdTe超晶格结构进行As掺杂是降低As掺杂元素激活温度的技术路径之一。本文采用分子束外延技术在3 in硅衬底上获得了HgTe/CdTe超晶格结构材料,并采用250℃低温退火获得了激活的原位As掺杂碲镉汞材料。     

分子束外延生长p型ZnSe-ZnTe超晶格

一种p型应变层超晶格已用调制掺杂技术实现,这种超晶格材料是由不掺杂的ZnSe层和掺Sb的ZnTe层交替生长组成的,电学性质已由霍尔效应测量获得。p型应变层超晶格的空穴迁移率为220—250cm~2/V·s,空穴浓度为3—5×10~(14)/cm~3。     

分子束外延GaAs／AlGaAs超晶格缓冲层量子阱材料的研究

采用分子束外延技术生长了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ单量子阱得多量子阱材料。采用ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超晶格缓冲层掩埋衬底缺陷，获得的量子阱结构材料被成功地用于制作量子阱激光器。波长为７７８ｎｍ的激光器，最低阈值电流为３０ｍＡ，室温下线性光功率大于２０ｍＷ。     

分子束外延系统中生长Si/SiO_2超晶格及其发光

在硅分子束外延（ＭＢＥ）系统中，利用Ｓｉ和Ｏ２共淀积的方法生长出化学配比理想的ＳｉＯ２，在此基础上生长了Ｓｉ／ＳｉＯ２超晶格并观察到其光致发光（ＰＬ）谱     

p-type HgTe/CdTe superlattices for very-long wavelength infrared detectors

HgTe/CdTe superlattices (SL) have been studied for applications involving the detection of very-long wavelength infrared (VLWIR) detectors. In this study, p-type HgTe/CdTe SLs were grown by molecular beam epitaxy (MBE). As-grown arsenic δ-doped HgTe/CdTe SLs and undoped HgTe/CdTe SLs were characterized before and after annealing under different conditions using XRD, temperature-dependent Hall-effect measurements, SIMS, and TEM. Incorporated arsenic atoms in a HgTe/CdTe SL were electrically activated without the typical thermal annealing of alloy HgCdTe materials.     

利用P-MBE在Si(111)衬底上生长氧化锌薄膜及其光学性质的研究

在Si(111)衬底上利用等离子体辅助分子束外延(P-MBE)生长氧化锌(ZnO)薄膜,研究了在不同衬底生长温度下(350～750℃)制备的ZnO薄膜的结构和光学性质．随着衬底温度的升高,样品的X射线及光致发光的半高宽度都是先变小后变大,衬底温度为550℃样品的结构及光学性质都比较好,这表明550℃为在Si(111)衬底上生长ZnO薄膜的最佳衬底温度;同时,我们还通过550℃样品的变温光致发光谱(81～300K)研究了ZnO薄膜室温紫外发光峰的来源,证明其来源于自由激子发射．     

原子氢辅助分子束外延生长以GaAs材料性能的改善

利用深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ）研究了常规分子束外延和原子氢辅助分不外延生长的掺杂Ｓｉ和Ｂｅ的ＧａＡｓ同质结构样品中缺陷的电这特性。发现原以辅助分子束外延生长的样品中缺陷的浓度与常规分子束外延生长的样品相比有明显的降低,这可解释为生长过程中原子对缺陷的原位中和与钝化作用。     

Nb掺杂BaTiO3薄膜的激光分子束外延及其特性

用激光分子束外延方法在SrTiO3(100)基底上外延生长了BaNbxTi 1-xO3(0.01≤x≤0.03)导电薄膜.原子力显微镜测得BaNb0.3Ti 0.7O3薄膜表面均方根粗糙度在2μm×2μm范围内为2.4*!,达到原子尺度光滑.霍 尔测量表明BaNbxTi1-xO3薄膜为n型导电薄膜;在室温下,BaNb0 .02Ti0.98O3、BaNb0.2Ti0.8O3和BaNb0.3Ti0.7O 3薄膜的电阻率分别为2.43×10-4Ω*cm、1.98×10-4Ω*cm和1.297×10 -4Ω*cm,载流子浓度分别为5.9×1021cm-1、6.37×1021cm- 1和9.9 ×1021cm-1.     

气态源分子束外延AlxGa1-xAs(x=0～1)材料中Si的掺杂行为研究

研究了Si在AlxGa1-xAs(0≤x≤1)中的掺杂行为.为比较Al組份对Si掺杂浓度的影响,在用气态源分子束外延生长(GSMBE)掺Si n型AlxGa1-xAs(0≤x≤1)的所有样品时,n型掺杂剂Si炉的温度恒定不变.用Hall效应测量外延层的自由载流子浓度和迁移率,用X射线双晶衍射迴摆曲线测量外延层的组份.测试结果表明,当AlxGa1-xAs中Al组份从0增至0.38时,Si的掺杂浓度从4×1018cm-3降至7.8×1016cm-3,电子迁移率从1900 cm2/Vs降至100 cm2/Vs.这与AlxGa1-xAs材料的Γ-X直接—间接带隙的转换点十分吻合.在AlxGa1-xAs全组份范囲内,自由载流子浓度隨Al组份从0至1呈“V”形变化,在X=0.38处呈最低点.在x>0.4之后,AlxGa1-xAs的电子迁移随Al组分的增加,一直维持较低值且波动幅度很小.     

MBE生长InSb外延层特性及红外探测器研究

本文报道了采用含有ＩｎＳｂ非晶过渡层的两步ＭＢＥ生长技术，在ＧａＡｓ（１００）衬底上异质外延生长的ＩｎＳｂ外延层材料特性及初步的器件性能。５μｍ厚的ｎ型本征ＩｎＳｂ外延层７７Ｋ时的电子浓度和迁移率分别为：ｎ～２．４×１０￣（１５）ｃｍ￣（－３），μ～５．１２×１０￣４ｃｍ￣２Ｖ￣９－１）ｓ￣（－１），高质量ＩｎＳｂ外延层的Ｘ射线双晶衍射半峰宽（ＦＷＨＭ）＜１５０″。ＩｎＳｂ表面的相衬显微形貌，ＩｎＳｂ／ＧａＡｓ界面的ＴＥＭ形貌相和ＩｎＳｂ外延层的红外透射谱等测试结果都肯定了ＭＢＥＩｎＳｂ外延层的质量。研究结果已基本达到目前国外同类研究水平。用ＭＢＥ生长的ｎ型ＩｎＳｂ外延层薄膜首次制作了中波（３～５μｍ）多元光导线列器件，终测表明，器件的光导响应率较高Ｒ（Ｖ）～７８００Ｖ／Ｗ，均匀性很好ΔＲ（Ｖ）／Ｒ（Ｖ）＜７％，ＭＢＥＩｎＳｂ外延薄膜展示了良好的红外探测器应用前景。     

In-situ ellipsometric measurements of the MBE growth of CdTe/HgTe and CdTe/ZnTe superlattices

Phase modulated ellipsometric data recorded during molecular beam epitaxial growth of CdTe/HgTe and CdTe/ZnTe superlattices on (100) and (211)B oriented Cd_0.96Zn_0.04Te and GaAs substrates are presented. The measurements provide a continuous monitor of the growth process, thickness, growth rate, compositional data, and evidence of interdiffusion in CdTe/HgTe superlattices at elevated temperatures. The thickness measurements are independent of growth kinetics and surface orientation and agree well with those obtained from x-ray diffraction and reflection high energy electron diffraction. Ellipsometry shows that the incorporation of Hg in CdTe is significantly higher on (100) oriented surfaces than on (211)B oriented surfaces. Fine structure in the data from CdTe/ZnTe superlattices may be associated with a surface reconstruction during deposition of each CdTe layer. The experimental results for CdTe/HgTe superlattices compare well with results of thin film multi-layer calculations. The general applicability of ellipsometry as an in-situ analytical technique for epitaxial growth of a range of semiconductor superlattices is discussed.     

Interband magneto-absorption in narrow-gap HgTe/CdTe superlattice structures

The use of a magnetic field for interband absorption experiments in the midinfrared regime can reveal the electronic band structure of HgTe/CdTe superlattices. In high-quality samples pronounced magnetic field-induced absorption peaks are observed in the transmission spectra due to hole to electron Landau level transitions. By extrapolating the excitation energies for such transitions to B = 0, gap energies between several hole and electron subbands can be determined accurately. In addition, we show that interband magnetoabsorption provides a sensitive feedback for growth of quantum structures.