InGaAs/InP体材料和量子阱、超晶格材料的低压MOCVD生长及材料特性的测试分析

研究了InP、InGaAs体材料薄膜和InGaAs/InP量子阱和超晶格的低压MOCVD生长。InP外延层背景电子浓度为(1-5)×10~(13)/cm~3,低温电子迁移率为45240cm~2/V·s。InGaAs/InP异质结应变层匹配度可以控制在±(1-3)×10~(-3),匹配的InGaAs层的背景电子浓度为(2-5)×10~(13)/cm~3,室温及低温电子迁移率为8660和65150cm~2/v·s。InGaAs/InP量子阱的标定阱宽从114A减少到6.4A时低温光致发光峰能量上移量从59meV增加到362.5meV,线宽从12.4meV增加到57meV。InGaAs/InP超晶格的X射线衍射曲线显示了高至3级的卫星峰结构。观察到从AsH_3切换到PH_3时由于As的优先掺入特性引起的InP中As的掺入,其组份达到0.09。证实了它是线宽加大、荧光峰上移降低的一个因素。     

MOCVD生长1．06μm InGaAs／GaAs量子阱LDs

用低压MOCVD生长应变InGaAs/GaAs量子阱,采用中断生长、应变缓冲层(SBL)、改变生长速度和调节Ⅴ/Ⅲ等方法改善InGaAs/GaAs量子阱的光致发光(PL)质量。PL结果表明,10s生长中断结合适当的SBL生长的量子阱PL谱较好。该量子阱应用于1.06μm激光器的制备,未镀膜的宽条激光器(100μm×1000μm)有低阈值电流密度(110A/cm2)和高的斜率效率(0.256W/A,per.facet)。     

快速热退火对高应变InGaAs/GaAs量子阱的影响

用固态分子束外延技术生长了高应变In045Ga0.55 As/GaAs量子阱材料.研究了快速热退火对高应变InGaAs/GaAs量子阱材料光学性质的影响.本文采用假设InGaAs/GaAs量子阱中的In-Ga原子扩散为误差函数扩散并解任意形状量子阱的薛定谔方程的方法,对不同退火温度下InGaAs/GaAs量子阱室温光致发光峰值波长拟合,得到了In原子在高应变InGaAs/GaAs量子阱中的扩散系数以及扩散激活能(0.88eV).     

MBE生长In_(0.52)Al_(0.48)AS/In_(0.53)Ga_(0.47)AS/InP材料

<正>人们普遍认为,InAlAs/InGaAs/InP系统是极有发展前途的低噪声、高频器件材料。因为与InP晶格匹配的In_xGa_(1-x)As中In组分x值为0.53,这比In_(x≤0.2)Ga_(1-x)As/GaAs赝配结构中In组分大得多,从而有大的电子饱和速度(2.6×10~7cm/s)和高的室温迁移率(～10000cm~2/V·s)。大的导带不连续性(0.5eV),使量子阱对电子的限制作用增强,且掺杂浓度高,因而二维电子气(2DEG)密度大。测量结果还表明,掺杂InAlAs中不存在类似AlGaAs中的DX中心。     

基于硼酸溶液处理的GaAs/InP低温晶片键合技术

提出了一种基于硼酸溶液的GaAs/InP低温晶片键合技术,实现了GaAs/InP基材料间简单、无毒性的高质量、低温(290℃)晶片键合。GaAs/InP键合晶片解理截面的扫描电子显微镜(SEM)图显示,键合界面整齐,没有裂缝和气泡。通过键合过程,InP上的In0.53Ga0.47As/InP多量子阱结构转移到了GaAs基底上。X射线衍射及荧光谱显示,键合后的多量子阱晶体质量未变。二次离子质谱(SIMS)和Raman光谱图显示,GaAs/InP键合晶片的中间层厚度约为17 nm,界面处B元素有较高的浓度,键合晶片的中间层很薄,因此可以得到较好的电学、光学特性。     

高速InP/InGaAs HBT

<正> 最近TI公司报道了一种甚高性能的InP/InGaAs HBT,其f_(max)为180GHz,f_T为100GHz,电流密度为1×10~5A/cm~2。有效延迟时间(f_T/8πf_(max)~2)为0.2ps,这是已报道的共发射极InP/InGaAsHBT中的最小值。 这     

InAs/InGaAs数字合金应变补偿量子阱激光器

采用气态源分子束外延在InP衬底上生长InAs/InGaAs数字合金应变补偿量子阱激光器.有源区的多量子阱结构由压应变的InAs/In_(0.53)Ga_(0.47)As数字合金三角形势阱和张应变的In_(0.43)Ga_(0.57)As势垒构成.X射线衍射测试表明赝晶生长的量子阱结构具有很高的晶格质量.在100K、130mA连续波工作模式下,激光器的峰值波长达到1.94μm,对应的阈值电流密度为2.58 kA/cm~2.随着温度升高,激光器的激射光谱出现独特的蓝移现象,这是由于激光器结构中相对较高的内部吸收和弱的光学限制引起最大增益函数斜率降低所导致的.     

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.     

基于硫化物表面处理的InP/GaAs低温晶片键合

提出一种新的基于硫化物表面处理的InP/GaAs低温晶片键合技术.在360℃的退火温度下,获得了1.2MPa的键合强度.基于这种低温键合技术,可将外延生长在InP衬底上的In0.53Ga0.47As/InP多量子阱(MQW)键合并转移到GaAs衬底上.X射线衍射表明量子阱的结构未受键合过程的影响.光致发光谱分析表明键合后量子阱的晶体质量略有改善.电流电压特性的测试表明n-InP/n-InP的键合界面具有良好的导电特性;在n-InP/n-GaAs 的键合界面存在着电荷势垒,这主要是由于键合界面存在GaAs氧化物薄层所致.     

MOCVD生长1.06μm波段InGaAs/GaAs单量子阱材料的发光特性研究

利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术,在不同偏向角的GaAs衬底上生长了InGaAs/GaAs单量子阱外延结构。通过对样品室温光致发光(PL)谱测试结果的分析,讨论了衬底偏向角、量子阱层生长温度以及V/III比对外延片发光波长、发光强度及PL谱半峰全宽(FWHM)的影响。发现在相同生长条件下,对于InGaAs/GaAs应变量子阱结构,在GaAs(100)偏111A晶向较小偏向角的衬底上生长的样品PL谱发光强度较大,半峰全宽较窄;量子阱层低温生长的样品发光强度更强;增大量子阱层V/III比可以提高样品的发光强度,同时PL谱峰值波长出现红移。     

高纯InGaAs.InP 和 InGaAs/InP多层结构的气相外延生长

一、引言与 InP(In_(0.53)Ga_(0.47)As)晶格相匹配的 InGaAs,在光子、电子和集成光电子学的应用方面受到了普遍的注意。载流子浓度低于10~(15)cm~(-3)的高纯 InGaAs 因与低载流子浓度有关的较低的器件电容,使其成为PIN 光探测器的特殊需要。与高纯 GaAs 有关的高电子迁移率对微波器件,如 FETs 和     

基于硫化物表面处理的InP/GaAs低温晶片键合

提出一种新的基于硫化物表面处理的InP/GaAs低温晶片键合技术．在360℃的退火温度下，获得了1.2MPa的键合强度．基于这种低温键合技术，可将外延生长在InP衬底上的In0.53Ga0.47As/InP多量子阱（MQW）键合并转移到GaAs衬底上．X射线衍射表明量子阱的结构未受键合过程的影响．光致发光谱分析表明键合后量子阱的晶体质量略有改善．电流电压特性的测试表明n-InP/n-InP的键合界面具有良好的导电特性；在n-InP/n-GaAs的键合界面存在着电荷势垒，这主要是由于键合界面存在GaAs氧化物薄层所致．     

InP/InGaAs/InP双异质结双极晶体管技术研究

介绍了InP/InGaAs/InP双异质结双极晶体管(DHBT)材料生长、器件结构与设计、制作工艺和性能测试以及在振荡器中的应用等方面的研究.采用发射极-基极自对准工艺制作了InP/InGaAs/InP DHBT器件,发射极尺寸为1.5μm×10μm的器件小电流直流增益β约25,集电极-发射极击穿电压BVCEO≥10V,截止频率,ft和最高振荡频率,fmax分别为50和55GHz;     

快速热退火对高应变InGaAs/Ga As量子阱的影响

用固态分子束外延技术生长了高应变In0.45Ga0.55As/GaAs量子阱材料. 研究了快速热退火对高应变InGaAs/GaAs量子阱材料光学性质的影响. 本文采用假设InGaAs/GaAs量子阱中的In-Ga原子扩散为误差函数扩散并解任意形状量子阱的薛定谔方程的方法，对不同退火温度下InGaAs/GaAs量子阱室温光致发光峰值波长拟合，得到了In原子在高应变InGaAs/GaAs量子阱中的扩散系数以及扩散激活能（0.88eV) .     

InP/InGaAs/InP双异质结双极晶体管技术研究

介绍了InP/InGaAs/InP双异质结双极晶体管(DHBT)材料生长、器件结构与设计、制作工艺和性能测试以及在振荡器中的应用等方面的研究.采用发射极-基极自对准工艺制作了InP/InGaAs/InP DHBT器件,发射极尺寸为1.5μm×10μm的器件小电流直流增益β约25,集电极-发射极击穿电压BVCEO≥10V,截止频率,ft和最高振荡频率,fmax分别为50和55GHz;     

InGaAs/GaAs微结构中的载流子动态特性研究

InGaAs/GaAs拉晶格量子阱材料是一种应变型微结构材料,随着结构参数与三元层成份的变化,微结构的电学及光学特性也随之而变,因此有很大的应用前景。 我们对于In_xGa_(1-x)As/GaAs单量子阱材料进行了光致发光谱和时间分辨光致发光谱的研究。 实验所用的仪器包括同步泵浦染料激光器,配合高重复率条纹相机系统,输出的高重复率激光脉冲亮度在10皮秒左右,接收器可以接收1.35eV以上的发光谱。     

InGaAsP/InP异质结界面态的变频C-V研究

本文利用自建的变频C-V测试系统测量分析了InGaAsP/InP异质结的界面态,结出其界面态密度和时间常数.实验结果表明,在界面同时存在快、慢界面态,其参数分别为快界面态:N_(s1)=7.3×10~(11)eV~(-1)·cm~(-2),τ_1=2.2×10~(-5)s慢界面态:N_(s2)=2.5×10~12eV~(-1)·cm~(-2),τ_Q=1.5×10~(-2)s     

用于单片集成光接收机前端的GaAs基InP/InGaAs HBT

实现了一种可用于单片集成光接收机前端的GaAs基InP/InGaAs HBT。借助超薄低温InP缓冲层在GaAs衬底上生长出了高质量的InP外延层。在此基础上,只利用超薄低温InP缓冲层技术就在半绝缘GaAs衬底上成功制备出了InP/InGaAsHBT,器件的电流截止频率达到4.4GHz,开启电压0.4V,反向击穿电压大于4V,直流放大倍数约为20。该HBT器件和GaAs基长波长、可调谐InP光探测器单片集成为实现适用于WDM光纤通信系统的高性能、集成化光接收机前端提供了一种新的解决方法。     

低压MOCVD生长的InGaAs/InP量子阱的光致发光谱线线宽及量子尺寸效应的测量分析

用低压MOCVD方法生长了InGaAs/InP单量子阱及多量子阱结构。用低温光致发光方法研究了量子阱样品因量子尺寸效应引起的激子能量移动以及激子谱线线宽同量子阱阱宽的关系,7A阱宽的激子能量移动达370meV。选取Q_c=△E_c/△E_g=0.4,采用修正后的Kronig-Penny模型,考虑能带的非抛物线性,拟合了激子能量移动和阱宽的关系曲线。用有效晶体近似方法(VCA)分析了激子尺寸范围内界面不平整度以及合金组分无序对激子谱线线宽的影响。以界面不平整度参量δ_1和δ_2,合金组分元序参量r_c为拟合参数,拟合了激子线宽对阱宽的关系曲线。取δ_1=2.93A,δ_2=100A,r_c=3ML,理论拟合值与实验值符合较好。     

InGaAs／AlGaAs单量子阱激光器低阈值激射

研制了InGaAs/AlGaAs SQW激光器,对其工作特性如阈值电流密度、激射波长、特征温度、远场分布等进行了研究. 用MOCVD方法生长制备了InGaAs/AlGaAs分别限制单量子阱结构材料,得出其各层组分和能带分布.首先在GaAs衬底上生长GaAs缓冲层和AlGaAs波导层,然后生长窄能带的AlGaAs量子阱势垒层,再继续生长InGaAs量子阱有源区.其后继续生长AlGaAs势垒层、高Al组分AlGaAs波导层和GaAs高掺杂欧姆接触层.我们发现在低温范围里(160 K～220 K)阈值电流密度随温度升高而减小,与普通量子阱激光器正相反,表现出负的特征温度.随着温度进一步提高,阈值电流密度表现出指数式增大.300 K下腔长2000 μm的激光器最低的阈值电流密度约为200 A/cm2.(OD7)