GaAs多量子阱超晶格表面激光光伏效应

由于MOCVD、MBE等半导体材料生长技术飞跃发展,半导体多量子阱和超晶格的制备、研究和应用越来越引起广泛重视。GaAs多量子阱超晶格是较为成熟的一种结构。本文初次报道GaAs多量子阱超晶格表面激光辐照感生的光伏效应研究结果。实验样品是在〈001〉晶向半绝缘GaAs衬底上,MBE生长1.5μm n~+-GaAs缓冲层后,交替地周期生长两种阱宽和垒宽,不同周期数的掺硅GaAs层,构成GaAs多量子阱超晶格结构。激     

化学束外延介绍

化学束外廷(Chemical Beam Epitaxy,简称CBE)是一种由分子束外延(MBE)和金属有机物化学汽相淀积(MOCVD)发展而来的新技术,它结合了MBE的束的属性和MOCVD的控制和采用全汽相源的特点,它综合了两者的优点而使各自的缺点得到弥补。最近用化学束外延得到的结果表明CBE具有超过MBE和MOCVD的潜力而成为一种非常重要的新的外延技术。本文主要通过与MBE和MOCVD的对比,对CBE作了简单的介绍。     

MBE及其发展和应用

本文除简单介绍MBE的装置及生长的基本过程外,还介绍了近年来MBE在Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体中的应用,文章在对MBE及MOCVD两种外延生长方法作一些比较后,着重讨论了MBE的新发展——气体源MBE技术。     

宽带Ⅱ—Ⅵ族超晶格材料MBE生长及其特性研究

采用MBE和ALE方法,在GaAs、InP衬底上生长出了ZnSe/znS、ZnTe/ZnSe及p-ZnTe/ZnSe等超晶格材料。测量了低角度x-射线衍射,掺杂起晶格材料的载流子浓度及迁移率,进行了光荧光谱、瞬态光荧光谱、Raman光谱、远红外反射谱及光学非线性研究和讨论。所得结果多为首次报道,本文对其进行一些讨论。     

宽禁带Ⅱ-VI族材料生长及其对器件的影响

在过去的几年中,ZnSe材料的制备和特性不断得以改进。从采用MOCVD和MBE方法生长的ZnSe的现时状况可以看出,有效地控制材料质量和掺杂,便有希望获得p-n结。同时讨论了超晶格和多量子阱结构对注入器件,电子束泵浦激光器,Ⅲ-Ⅴ元件的Ⅱ-Ⅵ元件钝化和非线性光学器件的影响。     

Pb_(1-x)Eu_xTe薄膜及PbTe/Pb_(1-x)Eu_xTe超晶格的分子束外延及特性研究

用MBE技术外延生长了Pb_(1-x)Eu_xTe薄膜及PbTe/Pb_(1-x)Eu_xTe超晶格。对单层薄膜进行了红外透射谱及光激瞬态电流谱的测量。对超晶格材料进行x光衍射测量。结果表明材料的性能优良。     

金属有机化学汽相淀积技术

本文主要介绍MOCVD技术。以实例对MOCVD技术与LPE技术、氯化物CVD和MBE技术进行了比较。评价了MOCVD技术在半导体光电器件制备领域内的作用。     

MOCVD外延生长GaN材料的技术进展

第三代半导体材料GaN由于具有优良性质使其在微电子和光电子领域有广阔的应用前景,目前制备GaN的方法主要有分子束(MBE)、氯化物气相外延(HVPE)、金属有机物化学气相沉积(MOCVD)。其中HVPE技术制备GaN的速度最快,适合制备衬底材料;MBE技术制备GaN的速度最慢;而MOCVD制备速度适中。因而MOCVD在外延生长GaN材料方面得到广泛应用。介绍了MOCVD法外延生长GaN材料的基本理论、发展概况、利用MOCVD法外延生长GaN材料的技术进展。认为应结合相关技术发展大面积、高质量GaN衬底的制备技术,不断完善缓冲层技术,改进和发展横向外延技术,加快我国具有国际先进水平的MOCVD设备的研发速度,逐步打破进口设备的垄断。     

超晶格量子阱长波红外焦平面阵列技术的进展

随着分子束外延(MBE)和有机金属化学汽相淀积(MOCVD)技术的发展,出现了新型的半导体超晶格量子阱长波红外探测器。本文分别评述 AlGaAs/GaAs,InGaAs,InAsSbⅢ-Ⅴ族化合物新型半导体超晶格量子阱器件目前的研究进展状况,着重于器件的工作机理、结构形式、制作工艺以及目前达到的主要性能参数水平,特别是在长波红外响应波长、暗电流和探测率方面的进展,在长波红外焦平面阵列方面的应用状况和发展前景。     

光调制反射谱用于研究MBEGaAs1—xSbx／GaAs外延膜

本文讨论了量子阱的光调制反射谱(PR)线形,并采用光调制反射谱研究了MBE GaAs_(1-x)Sb_x/GaAs异质结、应变层量子阱。可见,用PR谱研究MBE外延膜具有一定的优越性。     

Ⅳ—Ⅵ族铅盐化合物的MBE生长及特性的研究

本文报道了Ⅳ—Ⅵ族铅盐化合物PbEuTe、PbEuSeTe薄膜、PbSnTe/PbTe,PbEuTe/PbTe起晶格、量子阱材料及PbEuSeTe双异质结材料的MBE生长。并对其进行了光、电特性的研究。     

克尔双周期PT对称光晶格中的空间光孤子

数值研究了克尔双周期Parity-time对称光晶格中能存在的空间光孤子。通过平面波展开法详细研究了此光晶格的带隙结构并获得其相变点。数值研究了此光晶格中能存在的空间光孤子及其传播稳定性。数值结果显示位于不同周期波导上的空间光孤子其稳定性区间不同。     

一维光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体的相位涨落测量

玻色-爱因斯坦凝聚体在一维光晶格中的相位涨落是研究量子相变的重要参量、在实验和理论上分别获得了凝聚体从光晶格中释放后的密度分布,通过分析比较两者干涉峰的对比度提取凝聚体在光晶格中的相位涨落。应用这一方法,测量了不同光晶格阱深下凝聚体的相位涨落。当光晶格阱深从最小值5.6ER变化到30.7E_R时,相位涨落从0.29π上升到0.69π。     

一维光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体的相位涨落测量

玻色爱因斯坦凝聚体在一维光晶格中的相位涨落是研究量子相变的重要参量。我们在实验上和理论上分别获得了凝聚体从光晶格中释放后的密度分布,通过分析比较两者干涉峰的对比度提取凝聚体在光晶格中的相位涨落。应用这一方法,测量了不同光晶格阱深下凝聚体的相位涨落。当光晶格阱深从最小值5.6ER变化到30.7ER时,相位涨落从δ=0.29π上升到δ=0.69π。     

短周期AlGaAs/GaAs超晶格的MOCVD生长及X射线衍射研究

生长了短周期 Al Ga As/ Ga As超晶格 ,并通过双晶 X射线衍射谱 ,对 MOCVD超薄层Al Ga As、Ga As的生长进行了研究。从衍射谱卫星峰的级数及 Pendellosong干涉条纹的出现 ,定性地对晶格结构及界面作出评价。 X光衍射测量结果与 HEMT结构电学性能测试结果有较好的对应关系。     

ZnSe-ZnTe应变层超晶格的分子束外延生长及特性分析

运用MBE/FWIII设备成功地生长了高质量的ZnSe-ZnTe应变层超晶格.对材料的特性进行了俄歇电子能谱、低角度X射线衍射、光荧光及拉曼光谱等分析测试.并首次观测到ZnSe层内6个LO声子限制模.     

Au-GaN肖特基结的伏安特性

在MBE和MOCVD两种方法制备的n-GaN材料上制作了Au-GaN肖特基结,测定了肖特基结的室温I-V特性.分析表明：GaN材料的载流子浓度对肖特基结的特性有很大的影响     

一维光晶格中玻色凝聚气体高斯宽度与光晶格势强度的关系

对囚禁在由谐振势和一维光晶格势构成的组合势中的玻色凝聚气体,基于Gross-Pitaevskii理论,并运用G-P能量泛函和变分方法,研究了组合势中子凝聚体的高斯宽度与光晶格势强度之间的关系.在分析了无相互作用的理想玻色气体的高斯宽度的基础上,提出了考虑相互作用后的高斯近似模型,并求解出高斯宽度随光晶格势强度变化的解析表达式.然后,将所得到的解析结果与直接的数值计算进行比较,表明高斯近似模型与数值计算结果更加接近,并且随着光晶格势强度的增加两者趋于一致.     

InP基MOCVD及MBE外延生长HBT的制备与分析

设计并研制了用于光电集成(OEIC)的InP基异质结双极晶体管(HBT),介绍了工艺流程及器件结构。分别采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)及分子束外延(MBE)生长的外延片,并在外延结构、工艺流程相同的条件下,对两种生长机制的HBT直流及高频参数进行和分析。结果表明,采用MOCVD生长的InP基HBT,直流增益为30倍,截止频率约为38GHz;MBE生长的HBT,直流增益达到100倍,截止频率约为40GHz。这表明,MBE生长的HBT外延层质量更高,在相同光刻条件下,所对应的HBT器件的性能更好。     

雪崩光探测器的研究新进展

光探测器（PD）是光通信系统的核心器件。现有的通信用PD包括PIN—PD和雪崩光探测器（Avalanche photodetector,APD）。PIN—PD即使在最大响应度的条件下,一个光子最多也只能产生一个电子一空穴对,是一种无内部增益的器件;APD对光电流的放大作用是基于电离碰撞效应：在高反向电场的作用下．被加速的初始电子或空穴获得足够的能量,能够使晶格离化。