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。     

重掺InP生长的InGaAs外延层迁移率的测量

通过衬底剥离技术对以重掺N型磷化铟(N+-InP)衬底生长的In0.53Ga0.47As外延层的迁移率测量方法进行了研究。首先,采用环氧树脂胶将In0.53Ga0.47As外延层粘贴在半绝缘蓝宝石衬底上,以盐酸溶液腐蚀掉InP衬底;之后,采用扫描电子显微镜能谱及金相显微镜对InP衬底的剥离情况及In0.53Ga0.47As薄膜的损伤情况进行了检测;最后采用范德堡法对粘贴在半绝缘蓝宝石衬底上的In0.53Ga0.47As薄膜的迁移率进行了测量。通过对比试验得出,剥离InP衬底的In0.53Ga0.47As薄膜的迁移率测量结果与理论值符合较好,与真值偏差在20%以内。     

用汽相外延生长的InGaAs/InP超晶格结构及其应用

用氯化物输运汽相外延(氯化物 VPE)成功地生长了In_(0.53)Ga_(0.47)-As/InP 超晶格结构。使用几种测量方法评价了生长的超晶格结构。异质结构界面区的厚度用俄歇电子能谱仪作了测量,测定其厚度小于30A。x射线测量给出的衍射伴线证明了超晶格周期的均匀性。光吸收和光致发光测量提供了在 InGaAs 中形成量子阱的证据。本文也叙述了所生长的异质结构的应用。     

InGaAs／InP SAGM—APD结构的液相外延生长研究

本文讨论了InP/InGaAsP/InGaAs/InP SAGM-APD结构的抗回熔生长,并解决了InP在InGaAs上液相外延生长时的回熔问题。同时,研究了各外延层参数的控制。结果制得的器件,其最大雪崩倍增20,0.9V_B下暗电流14nA,响应度大于0.6A/W。     

失配异质结构InGaAs/InP的MOCVD生长

基于延展波长(截止波长2.2μm)InGaAs-PIN光电探测器进行了失配异质结构InxGa1-xAs(x=0.72)/InP的MOCVD外延生长研究。采用宽带隙组分梯度渐变的InAlAs作为缓冲层和顶层,通过生长优化,获得了满足器件要求的外延材料。     

与(100)—InP晶格匹配的InGaAs的气相外延生长

本文描述了与(100)—InP衬底晶格匹配的In_(0.53)Ga_(0.47)As的气相外延生长,并给出了由这种材料制作的光电二极管的特性。确定了使用氢化物法,在不同的Ga—HCl流量下进行晶格匹配生长所需要的气体流量条件。研究了在650—750℃的温度范围内,衬底温度对进行晶格匹配生长所必需的气体流量比的影响。实验发现,在该温度范围内,生长速率从大约8μm/小时变化到约60μm/小时。测得表面反应的激活能为44千卡/克分子。用InP/In_(0.53)Ga_(0.47)As/InP结构制作的光电二极管表明,在1.22μm波长下,上升和下降时间≤1毫微秒,量子效率超过95％。     

用汽相外延法生长的高速平面结构InP/InGaAsP/InGaAs雪崩光电二极管

<正> 据日本 NEC 光电研究窒报导,他们采用汽相外延生长方法和 Be~+离子注入保护环结构,实现了平面结构的 InP/InGaAsP/InGaAs 雪崩光电二极管。在1.3μm 和1.3Gbit/s 条件下进行了灵敏度的测量。在10~(-0)误码率的情况下所需的最小平均接收功率为-31.3dBm,此值比     

一种汽相生长多层外延InP的方法

描述了一种汽相生长n~+-n-n~+多层外延InP的简便方法及其生长程序.用本方法生长的具有特殊掺杂分布的n~+-n-n~+外延InP,制得了高效率InP耿氏二极管.在49.2 GHz下,连续波输出功率为232mW效率高达7.52％.     

InGaAs/InP材料的MOCVD生长研究

研究了InGaAs/InP材料的MOCVD生长技术和材料的性能特征。InP衬底的晶向偏角能够明显影响外延生长模型以及外延层的表面形貌,用原子力显微镜(AFM)观察到了外延层表面原子台阶的聚集现象(step-bunching现象),通过晶体表面的原子台阶密度和二维生长模型解释了台阶聚集现象的形成。对外延材料进行化学腐蚀,通过双晶X射线衍射(DCXRD)分析发现异质结界面存在应力,用异质结界面岛状InAs富集解释了应力的产生。通过严格控制InGaAs材料的晶格匹配,并优化MOCVD外延生长工艺,制备出厚层InGaAs外延材料,获得了低于1×1015cm-3的背景载流子浓度和良好的晶体质量。     

MOCVD生长InGaAs/InP体材料研究

首先给出在InP衬底上利用MOCVD法生长InP、InGaAs的生长条件，而后分别给出了InP／InP的生长特性，InGaAs／InP的组份控制和生长特性及生长温度对InGaAs特性的影响。     

分子束外延生长的连续工作InGaAs/InP隐埋异质结激光器

人们对用于1.0～1.7μm波长光纤通信系统光源的以InGaAsP和InGaAs作有源层的半导体激光器已进行了广泛研究。本文报导一种采用分子束外延生长制备的InGaAs/InP隐埋异质结激光器,该激光器的隐埋层是用液相外延生长的。InGaAs/InP隐埋异质结激光器的结构如图1所示。该激光器是以掺Sn(100)InP为衬底,用分子束外延生长:(1) n-InP限制层;(2) 非掺杂(n-型)InGaAs有源层;(3) p-InP限制层。接着用液相外延生长隐埋层(p-InP层和n-InP层),再用分子束外延生长p-InGaAs顶层。在分子束外延生长     

InP/InGaAsP/InGaAs隐埋结构雪崩光电二极管LPE生长

成功地制作了有效保护环结构InP/InGaAsP/InGaAs雪崩光电二极管。该器件是平面结构,在倍增区,其n-InP层被n~--InP所掩埋。采用两步液相外延生长工艺,在(111)A晶向InP衬底上生长了这种结构。n~--InP二次生长之前,采用回熔技术来减少暗电流。     

InP/GaAs异质外延及异变InGaAs光探测器制备

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InP外延层中插入了15周期In0.93Ga0.07P/InP应变层超晶格(SLS),进一步阻断了失配位错穿透到晶体表面,提高了外延层的晶体质量,这样2.5 μm厚InP外延层的双晶X射线衍射(DCXRD)ω扫描半高全宽(FWHM)值降低至219 arcsec,该InP外延层的室温光荧光(PL)谱线宽度仅为42 meV.在此基础上,只利用超薄低温InP缓冲层技术就在半绝缘GaAs衬底上成功地制备出了长波长异变In0.53Ga0.47As PIN光电探测器,器件的台面面积为50 μm×50 μm,In0.53Ga0.47As吸收层厚度为300 nm,在3 V反偏压下器件的3 dB带宽达到了6 GHz,在1 550 nm波长处器件的响应度达到了0.12 A/W,对应的外量子效率为9.6%.     

InP(100)面上AlInAs/InGaAs调制掺杂结构生长

本文叙述了在InP(100)面上外廷生长Al_(0.48)In_(0.52)As/Ga_(0.47)In_(0.53)As调制掺杂结构,采用RHEED强度振荡、x光双晶衍射、束流计定标等手段实现了对材料组分的严格控制。HEMT器件的结果为:单位跨导g_m=200mS/min,最大截止频率43GHz。     

高电子迁移率InP/InP外延材料的MBE生长

采用固态磷源分子束外延技术在InP(100)衬底上生长了高质量的InP外延材料.实验结果表明InP/InP外延材料的电学性质与诸多生长参数密切相关.根据霍耳测量结果,对生长条件和实验参数进行了优化,在生长温度为370℃,磷裂解温度为850℃,生长速率为0.791μm/h和束流比为2.5的条件下,获得了厚度为2.35μm的InP/InP外延材料.在77K温度下,电子浓度为1.55×1015cm-3,电子迁移率达到4.57×104cm2/(V·s).     

VPE生长带缓冲层和保护环的InGaAs/InP异质结APD的高灵敏度

采用VPE技术制作具有InGaAsP缓冲层的平面型InGaAs/InP异质结APD。为避免边缘击穿,采用了保护环结构。当传输速率为280Mb/S、误码率为10~(-9)时,平均可接收光功率低达-43dBm,它分别比1.52μm和1.59μm Ge-APD提高了2dB和7dB。     

基于碳掺杂InGaAs材料的InP DHBT分子束外延生长研究

采用固态源分子束外延系统(SSMBE),以四溴化碳(CBr₄)作为碳掺杂源,研究基于碳掺杂InGaAs材料的InP双异质结双极晶体管(DHBT)分子束外延生长工艺。通过In原子补偿工艺,补偿基区InGaAs材料中被CBr₄刻蚀的In原子,调整In组分使InGaAs-C外延层与InP衬底晶格匹配。通过界面层Ⅴ族元素切换工艺,减少InP/InGaAs界面层四元合金材料的形成,避免四元合金界面对后续湿法工艺的影响,降低材料表面粗糙度。利用优化后的材料外延工艺,得到表面颗粒密度为15/cm²,基区InGaAs-C材料P型掺杂浓度为5.25×10¹⁹cm^-3,方阻非均匀性为0.5%的InP基DHBT完整结构材料,利用0.7μm InP DHBT工艺平台,得到增益为41、击穿电压为4 V、截止频率为341 GHz、最大震荡频率为333 GHz的InP基DHBT器件。