用加速旋转坩埚技术布里奇曼法生长碲镉汞单晶

本文报导了将加速旋转坩埚技术布里奇曼法应用于碲镉汞单晶的生长工艺中,获得了性能优良的原生n型晶体。对于x值力0.19～0.22的φ12晶片,组份均匀性为±0.0025,77K下载流子浓度小于4×10~(14)cm~(-3),迁移率高达2.8×10~5cm~2/V·s     

水平法生长GaSb单晶的研究

本文采用独特的工艺和装置,用水平法研制GaSb单晶.已获得不掺杂p型晶体,室温下其载流子浓度和迁移率分别为1.0～1.7×10~(17)cm~(-3)和630～780cm~2/V·s;渗Te的n型单晶两者分别为1.4×10~(18)cm~(-3)和2690cm~2/V·s,成晶率大于50%.本文还探讨了研制过程中存在的几个问题.     

一种汽相外延Ga_xIn_(1-x)As的技术

本文描述了一种汽相外延Ga_xIn_(1-x)As的技术:在AsCl_3/Ga/In/H_2体系中,采用Ga/In合金源汽相生长Ga_xIn_1As。该方法具有外延层组分重复可控、均匀性好的特点;且易于获得高纯外延Ga_xIn_(1-xAs层。外延Ga_(0.47)In_(0.53)As电学参数最佳值已达:n300K=1.2×10~(15)cm~(-3),μ300K=9580cm~2/V·s;n77K=1.1×10~(15)cm~(-3),μ77K=3.82×10~4cm~2/V·s。     

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.     

Si~+注入GaAs红外快速退火实验研究

本文研究了GaAs MESFET有源层和n~+层Si~+注入的红外快速退火行为。用该技术获得的有源层和n~+层的载流子浓度与迁移率分别为1～2×10~(17)cm~3和3000～3500cm~2/V·s以及1～2×10~(18)cm~(-3)和1500cm~2/V·s,制成的单栅FET每毫米栅宽跨导为120mS,在4GHz下,NF=1.1dBGa=12.5dB。实验证实了快速退火比常规炉子热退火具有注入杂质再分布效应弱和对衬底材料热稳定性要求低的优点。对两种退火的差别在文中也作了讨论。     

高纯VPE-GaAs、LPE-GaAs的电学性质

用Van der Pauw法测量高纯VPE-GaAs和LPE-GaAs样品在20—300K温度范围内的电学性质,分析了它们的电子散射机理.最纯的VPE-GaAs样品峰值迁移率高达3.76×10~5cm~2/V·s,LPE-GaAs样品的峰值迁移率为2.54×10~5Cm~3/V·s.这两个样品的总离化杂质浓度分别为 7.7 × 10~(13)cm~(-3)和 1.55 ×10~(14)cm~(-3).     

半绝缘InP中Si~++P~+双注入的电学特性

研究了在200℃热靶条件下经Si~+单注入和S~++P~+双注入的半绝缘InP常规热退火和快速热退火后的电学特性。热退火后,双注入样品中的电学性能优于单注入样品。采用快速热退火后,双注入的效果更加显著。Si~+150keV,5×10~(14)cm~(-2)+P~+160keV,5×10~(14)cm~(-2)双注入样品经850℃、5秒快速效退火后,最高载流子浓度达2.6×10~(19)cm~(-3),平均迁移率为890cm~2/V·s。     

加压布里奇曼法生长大直径HgCdTe晶体

根据加压改进布里奇曼法 ,采用“二次配料”工艺成功地生长了直径 40 mm的大直径 Hg Cd Te (组分 x≈0 .2 0 )晶体 .采用加压技术 ,平衡部分石英安瓶内的高汞蒸汽压 ,有效地避免了石英安瓶的爆裂 ;采用“二次配料”工艺 ,大大降低了生长温度 ;合理选择温度梯度和生长速度 ,获得了有较好结晶性和组分均匀性的 Hg Cd Te晶体 .分析表明 :Hg Cd Te晶片的载流子浓度 n77≤ 4× 10 1 4 cm- 3 ,迁移率 μ77≥ 1× 10 5 cm2 /(V· s) ,少数载流子寿命值 τ≥ 2 .0 μs,80 K时简单的性能测试用光导探测器件的探测率 D*为 1.1× 10 1 0 cm· Hz1 /2 /W.     

非掺半绝缘磷化铟晶片的制备及其均匀性

对高温退火非掺磷化铟 (In P)制备的半绝缘晶片的电学性质和均匀性进行了研究 .非掺低阻 N型磷化铟晶片分别在纯磷气氛和磷化铁气氛下进行 930℃、80 h退火均可获得半绝缘材料 .但在这两种条件下制备的两种 5 0 mm半绝缘晶片却呈现出不同的电学性质和均匀性 .纯磷气氛下制备的磷化铟片的电阻率和迁移率分别达到 10 6 Ω·cm和 180 0 cm2 / (V· s) ;而在磷化铁气氛下退火获得的半绝缘片的电阻率和迁移率分别高达 10 7Ω· cm 和30 0 0 cm2 / (V· s)以上 .对这两种半绝缘片和原生掺铁磷化铟半绝缘片的 PL - Mapping结果进一步比较表明 :在磷化铁气氛下     

用于制备FET的磷化铟汽相外延

磷化铟汽相外延已用于沉积制备 FET 所需的亚微米多层结构。该结构是沉积在绝缘掺铁衬底上,由缓冲层、表面沟道层和 n~(++)接触层组成。缓冲层之 N_d-N_d<10~(14)cm~(-3)、μ_(77°K)>50,000cm~2/v·s。表面沟道层掺硫,其厚度为0.3～0.5μm,载流子浓度控制在8×10~(16)cm~(-3)到2×10~(17)cm~(-3),相应的298°K 电子迁移率为3900cm~2/v·s 和3000cm~2/v·s,并且没有观察到性能随沟道层的减薄而退化的现象。由于材料具有极好的横向均匀性,从而用实验证明了生长 n~(++)层能使接触电阻减少以及采用隐埋沟道能引起栅的改善。发展了用于测量载流子浓度分布的金属-氧化物-半导体技术,当FET 的沟道掺杂浓度为2×10~(17)cm~(-3)时,用这种技术能提供6000(?)的耗尽。     

4H-SiC同质外延层的质量表征

在高纯半绝缘4H-SiC偏8°衬底上同质外延生长了高质量的外延层,利用X射线双晶衍射、原子力显微镜(AFM)、汞探针C-V以及霍尔效应等测试方法,对样品的结晶质量、表面粗糙度、掺杂浓度以及电子迁移率进行了分析测试,证实外延层的结晶质量相对于衬底有着很大的改善。在同质外延7.5μm的外延层后,其半高宽从衬底的30.55arcsec减小到27.85arcsec;外延层表面10μm×10μm的粗糙度(RMS)为0.271nm;室温下,样品的掺杂浓度为1×1015cm-3时,霍尔迁移率高达987cm2/(V.s);浓度为1.5×1016cm-3时,霍尔迁移率为821cm2/(V.s)。77K时,霍耳迁移率分别为1.82×104cm2/(V.s)和1.29×104cm2/(V.s)。掺杂浓度的汞探针C-V测试结果与霍尔效应的实验数据一致。     

液封合成与切氏法生长InP单晶

——本文介绍一种制备InP单晶的新工艺.工艺特点是实验周期短和沾污少.晶体电学参数已达到N_D-N_A=4.53×10~(15)cm~(-3)和μ_(77K)=29920cm~2/V·s.(111)In面的位错密度为10~3～10~4cm~(-2).单晶锭重约200克.在掺Sn-InP衬底上汽相外延生长的InP层用于制做体效应器件,在58.3GHz下有120mW的输出功率和2.08%的效率.     

Ga_xIn_(1-x)As单晶的制备及其电学特性

本文叙述利用液封法研制Ga_xIn_(1-x)As单晶的工艺和这种单晶的电学特性.三元合金料用直接合成法制备.拉晶速度为每小时3毫米左右.研制的三元单晶的组分为0.92≤x<1.组分沿单晶的长度方向分布比较均匀.Ga在Ga_xIn_(1-x)As单晶中的分凝系数大于1,并随合金熔体中Ga组元含量降低而增加.室温下Ga_xIn_(1-x)As单晶的载流子浓度和电子迁移率分别为n(?)10~(15)cm~(-3)和μ=4～6×10~3cm~2/V·s.最后讨论了合金散射和晶格失配对晶体性质的影响.     

分子束外延AlGaN/GaN异质结场效应晶体管材料

用自组装的氨源分子束外延 (NH3-MBE)系统和射频等离子体辅助分子束外延 (PA-MBE)系统在 C面蓝宝石衬底上外延了优质 Ga N以及 Al Ga N/Ga N二维电子气材料。Ga N膜 (1 .2 μm厚 )室温电子迁移率达3 0 0 cm2 /V· s,背景电子浓度低至 2× 1 0 1 7cm- 3。双晶 X射线衍射 (0 0 0 2 )摇摆曲线半高宽为 6arcmin。 Al Ga N/Ga N二维电子气材料最高的室温和 77K二维电子气电子迁移率分别为 73 0 cm2 /V·s和 1 2 0 0 cm2 /V· s,相应的电子面密度分别是 7.6× 1 0 1 2 cm- 2和 7.1× 1 0 1 2 cm- 2 ;用所外延的 Al Ga N/Ga N二维电子气材料制备出了性能良好的 Al Ga N/Ga N HFET(异质结场效应晶体管 ) ,室温跨导为 5 0 m S/mm(栅长 1 μm) ,截止频率达 1 3 GHz(栅长 0 .5μm)。该器件在 3 0 0°C出现明显的并联电导 ,这可能是材料中的深中心在高温被激活所致     

Influence of laser recrystallization and hydrogen annealing on electrical characteristics of polysilicon

 Asenic ions are implanted with doses of 5×10~(11)—5×10~(15)/cm~2 into LPCVD polysilicon films on SiO_2 isolating substrate.The polysilicon films have been recrystallized with CW Ar~+ laser before implantation.Electrical measurements show that the resistivity is lowered and the mobility is increased significantly at low doping concentration(～10~(17)As~+/cm~3).Plasma hydrogen annealing is performed on laser-recrystallized samples.The electrical characteristics of plasma hydrogen annealed samples are close to that of single crystalline silicon.It is found that the resistivity decreases from 1.2 Ω.cm to 0.45 Ω.cm,the mobility rises from 62 cm~2/V.s to 271 cm~2/V.s,the electrical activation energy reduces from 0.03 eV to -0.007 eV and the trapping state density at the grain boundary drops from 3.7×10~(11)/cm~2 to 1.7×10~(11)/cm~2.Based on the existing theoretical models for conduction in polysilicon, a new formula for large grain polysilicon has been proposed,with the help of which,a good agreement between theory and experimental results is achieved within the doping concentration range from 10~(16)/cm~3 to 10~(20)/cm~3.     

注硅InP的包封与无包封热退火

半绝缘InP单晶离子注入硅后,进行了包封与无包封热退火研究。结果表明:用SiO_2膜作包封层的注Si~+InP样品在热退火温度达580℃时开始龟裂,而退火温度高达750℃才能开始激活。用磷硅玻璃作盖片的无包封热退火,在720～750℃范围样品表面光亮,激活率为30～95％,霍耳迁移率最高可达1900cm~2/V·s,薄层电阻最低可达203Ω/□。实验中采用高纯氩气作为保护气体,比传统使用的氢气安全、简便。     

P-type doping of GaAs by carbon implantation

The electrical properties of C-implanted <100> GaAs have been studied following rapid thermal annealing at temperatures in the range from 750 to 950°C. This includes dopant profiling using differential Hall measurements. The maximum p-type activation efficiency was found to be a function of C-dose and annealing temperature, with the optimum annealing temperature varying from 900°C for C doses of 5 × 10¹³ cm⁻² to 800°C for doses ≥5 × 10¹⁴cm⁻². For low dose implants, the net p-type activation efficiency was as high as 75%; while for the highest dose implants, it dropped to as low as 0.5%. Moreover, for these high-dose samples, 5 × 10¹⁵ cm⁻², the activation efficiency was found to decrease with increasing annealing temperature, for temperatures above ∼800°C, and the net hole concentration fell below that of samples implanted to lower doses. This issue is discussed in terms of the amphoteric doping behavior of C in GaAs. Hole mobilities showed little dependence on annealing temperature but decreased with increasing implant dose, ranging from ∼100 cm²/V·s for low dose implants, to ∼65 cm²/V·s for high dose samples. These mobility values are the same or higher than those for Be-, Zn-, or Cd-implanted GaAs.