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.     

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。     

红外透射光谱测量重掺杂化合物半导体裁流子浓度方法的研究

文报道了用红外透射光谱测量重掺杂化合物半导体n-GaAs和n-InP 载流子浓度的研究结果.给出了载流于浓度N和透射光谱截止波长λ_c的关系曲线,对应的经验公式为:对于 n-GaAs,N=1.09 × 10~(21)λ_c~(3.0623);n-InP,N=3.58 × 10~(20)λ_c~(-2.6689).本方法载流子浓度测量范围为 1.0×10~(17)≤N≤2.0 ×10~(19)cm~(-3),测量误差 ±10～15％.文中对测量条件进行了讨论,并给出了GaAs:Si样品载流子浓度径向分布的测量结果.     

分子束外延砷化镓单晶薄膜

MBE GaAs单晶薄膜的载流子浓度(1.8-8)×10~(16)cm~(-3),室温迁移率 3000-5000cm~2/V.3最高达5466cm~2/V.s,相应的77K迁移率为1.59 ×10~4cm~2/V.s.对高杂质浓度的外延层进行了阴极荧光(4.2K) 和SIMS 测量分析.     

InSb/InAsSb Strained Layer Superlattice Grown by MBE

叙述了采用国产 MBE 装置,在 GaAs 或 InSb 衬底上生长 InSb,InAsSb薄膜材料一些基础研究工作。采用二步生长法在 GaAs 衬底上生长优质 InSb 薄膜,厚度4.8μm,其室温迁移率达到4.3×10~4cm~2V·s,载流子浓度为2.4×10~(18)cm~(-3),77K 时载流子浓度为7.49×10~(15)cm~(-3);并在生长各种类型 InAsSb 超晶格材料的基础上,首次生长了 InAs_(0·05)Sb_(0·95)/InSb 应变层超晶格结构材料,其周期厚度为21nm,InSb 应变层与 InSb 层之间的共格度为0.65,本文还将叙述制作 InAsSb 长波红外探测器的具体工艺及其一些想法。     

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)。     

MOCVD GaAs中剩余杂质的研究

使用MOCVD技术生长GaAs,结果表明,纯度GaAs中起支配作用的电活性杂质是C和Si。综合C和Si的作用,建立了简单的热力学模型,得到As/Ga比对载流子类型和浓度影响的解析表达式,并且与实验结果符合得很好。生长的GaAs外延层室温载流子浓度为9×10~(14)cm~(-3),迁移率为5100cm~2/V·s。     

能获得均匀阈值电压的GaAs栅SISFET

<正> 日本电子综合技术研究所最近试制了一种以GaAs作栅材料的自对准增强型FET—SISFET,获得了均匀的阈值电压。制作方法是:在半绝缘GaAs衬底上,用分子束外延方法连续生长非掺杂的GaAs(1.35μm)、非掺杂的Al_(0.4)Ga_(0.6)As(4nm)、掺硅的N~+-GaAs(0.5μm)。掺硅层的载流子浓度为1×10~(18)cm~(-3),生长温度约为690℃,GaAs层的生长速度为0.68μm/h,AlGaAs层的为     

高掺杂沟道GaAs M-I(10~2)-S Schottky势垒栅场效应晶体管(MIS SB FET)

本文首次报道了高掺杂沟道的GaAs MIS SB FET.在S.I.GaAs衬底上用离子注入Si,同时形成高浓度、超薄的有源层和欧姆接触区,载流子峰值浓度为 0.5-1×10~(13)cm~(-3).在Al栅和GaAs有源层间有一层用阳极氧化制备的自身氧化膜,厚度10~2A|°.MIS SB FET为双栅器件,栅尺寸 2 × 400 μm. 实验所得 MIS SB FET的夹断电压为4V,零栅偏跨导为 25mS,高于本实验室相似结构常规工艺的 MES FET器件(峰值浓度1-2×10~(17)cm~(-3),没有氧化膜). 在二区间模型基础上,计入薄氧化膜影响,模拟计算了 MIS SB FET的直流和微波特性,并与常规工艺的 MES FET作了比较.     

Si,As双注入GaAs的RTA研究

本文研究了Si注入GaAs的快速退火(RTA)特性。得出930—950℃退火5s为最佳退火条件。测量结果表明,当注入剂量大于10~(13)cm~(-2)时,电子浓度呈饱和现象。为提高电子浓度本文提出Si,As双注入GaAs的方法,研究了(60—80)keV,(5—10)×10~(14)Si/cm~2+(150—180)keV,(5—30)×10~(14)As/cm~2注入并经RTA后的电特性。结果表明,双注入后样品中电子浓度有明显提高,对80keV,10~(15)Si/cm~2+150keV,3×10~(15)As/cm~2来说,电子浓度大于10~(19)cm~(-3)。TEM观察表明,双注入样品的剩余缺陷密度大大低于单注入的情况。本文并对双注入补偿机理进行了讨论。     

化学束外延生长GaAs/GaAs,InGaAs/GaAs,InP/InP,InGaAs/InP多量子阱材料

在国产首台CBE设备上,生长了GaAs上的GaAs,InP上的InP,InP上的InGaAs以及GaAs上的InGaAs多量子阱四种材料。纯GaAs为p型,载流子浓度为5.5×10~(15)cm~(-3),μ_(300K)=280cm~2/V·s,μ_(77K)=5000cm~2/v·s,基本没有表面椭圆缺陷,InGaAs/GaAs多量子阱的x光双晶衍射有10个卫星峰,光吸收谱有明显子带吸收。     

分子束外延选择性掺杂的GaAs/N-GaAlAs异质结

利用分子束外延技术制备了选择性掺杂的GaAs/N-AlGaAs异质结,22K时,该结构的迁移率达到 223,000cm~2/V.s,相应的薄层电子浓度为 5.7 × 10~(11)cm~(-2).在低温强磁场下,观察到异质结电子系统的二维SdH振荡特性和量子化Hall效应.     

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)。     

硼离子注入硅的剖面分布

本文研究了硼离子注入硅的载流子浓度分布.实验表明,载流子浓度分布可以近似用线性扩散方程的解来描述.因此,通过结深的实验值得到了一套随注入剂量,退火温度和时间变化的扩散系数.用这套扩散系数又可以计算出能量 40-400keV,剂量5×10~(13)-1×10~(15)cm~(-2),退火温度900℃-1100℃,退火时间15分-2 小时这个范围内的载流子浓度分布.     

半绝缘InP注硅的无包封退火

掺Fe半绝缘 InP材料室温下注入Si~+,在 650℃无包封退火15 min,辐射损伤已可消除;但是Si的充分电激活则需要较高的退火温度.无包封下即使在 750℃退火 30 min,样品表面貌相也未被破坏.用能量E=150keV注入Si~+、剂量φ为1× 10~(13)、5 × 10~(13)和1×10~(14)cm~(-2)的样品.在750℃无包封退火15min,最高载流子浓度n_s分别是8×10~(13)、3.9×10~(13)和 6.3 ×10~(13)cm~(-2),其中φ为 1×10~(13)cm~(-2)的样品,霍耳迁移率μ_n为 2100 cm~2/V·scc.     

半导体激光器

我们利用普通的液相外延(LPE)技术在n~+-GaAs衬底上制得均匀性良好的高质量四层外延片:第一层n-GaAlAs,厚25μm,载流子浓度为～1×10~(18)cm~(-3),第二层GaAs,有     

液封直拉半绝缘GaAs中的碳

研究了热解氮化硼坩埚中液封直拉生长的非掺杂半绝缘砷化镓单晶,主要浅受主碳的浓度决定于 B_2O_3液封剂中的水含量,干燥的 B_2O_3(水含量100～150ppm)使碳浓度高达8×10~(15)/cm~3,而湿的 B_2O_3(水含量500ppm)则使碳的浓度在检出限3～5×10~(14)/cm~3以下。在我们所测量的全部样品中,对于含碳量低于5×10~(14)/cm~3的样品,补偿浓度(受主浓度减去比 HL_2浅的施主浓度)也低,而其室温载流子浓度大于10~(11)/cm~3;对于碳浓度在5×10~(14)/cm~3以下的样品,室温载流子浓度则低于5×10~7。在高碳样品中补偿浓度比碳浓度低,说明在这些样品中比 EL_2浅的施主对确定补偿浓度的数值起主导作用。     

用于平面型Gunn畴雪崩器件的SiO_2低温淀积技术

<正> 制作平面Gunn畴雪崩器件的材料是在掺Cr的高阻GaAs衬底上汽相外延一层n-GaAs,其电子浓度为1×10~(15)～1×10~(18)cm~(-3),厚度为6～15μm,迁移率为4000～7500cm~2/V·s。在这样的材料上生长SiO_2,常压下,当衬底温度大于630℃时,由于As的升华,使GaAs的晶体完整性受到损坏,而在较低温度下(如420～450℃)淀积时,SiO_2常出现破裂或脱落现象。 GaAs的热膨胀系数为5.9×10~(-6)℃~(-1),而SiO_2为0.4×10~(-6)℃~1,相差一个数量级以上;此外,SiO_2的应力,300K时为1～6×10~3N/cm。实验表明,在GaAs上淀积的SiO_2厚度超过5000(?)时便产生破裂。而P_2O_5在GaAs上淀积1500(?),却未观察到裂纹,因为P_2O_5的热     

新颖的外延HgCdTe

有一种新颖的外延HgCdTe,其p型的迁移率大于250cm~2/V.s,而n型的为100000cm~2/V.s。载流子浓度P型的为2×10~(17)/cm~3,而n型的为5×10~(14)。据说,高迁移率、低载流子浓度的材料在红外传感器上将有新的用场。     

Si-SiGe-Si异质结双极晶体管的数字模拟

报道了Si-SiGe-Si异质结双极晶体管的数字模拟结果。采用有限差分法解半导体器件的载流子输运方程,求出各点上的载流子浓度及其电位,由此可确定器件的直流特性。器件的发射区掺杂浓度为1.4×10~(17)cm~(-3),基区掺杂浓度为7×10~(18)cm~(-3),SiGe基区中Ge摩尔含量为0.31,模拟得到的最高电流增益为390。数字模拟得到的晶体管特性曲线与实验结果符合良好。