94GHz低噪声PM-HEMT

<正>《IEEE EDL》1990年12月报道了94GHz频段以GaAs为衬底的迄今最低噪声系数的PM-HEMT器件.首先在半绝缘GaAs衬底上生长未掺杂超晶格/GaAs/超晶格结构的缓冲层,并在其上相继生长19nm未掺杂In_(0.15)Ga_(0.85)As沟道;30nm未掺杂Al_(0.25)Ga_(0.75)As隔层,其表面有一浓度为5×10~(12)cm~(-2)的Si平面掺杂;30nm未掺杂Al_(0.25)Ga_(0.75)As和40nm掺杂浓度为6×10~(18)cm~(-8)     

氮化镓光阴极薄膜材料表面光电压谱特性

在蓝宝石基底上外延生长了多层结构氮化镓光阴极薄膜材料并进行表面光电压测试;对比分析了掺杂类型、厚度和掺杂方式对氮化镓材料表面光电压的影响,确定了多层结构氮化镓材料表面光电压产生机理;借助亚带隙激光辅助,针对均匀掺杂和δ-掺杂氮化镓(GaN)光电阴极薄膜材料进行了表面光电压测试;实验数据表明,相较于均匀掺杂,δ-掺杂可以获得更好生长质量,但也提高了在能级(E_v+0.65)eV～(E_v+1.07)eV范围的缺陷态密度。     

氮化镓薄膜的研究进展

主要讨论了Ⅲ—Ⅴ族化合物半导体材料氮化镓(GaN)薄膜的制备工艺、掺杂、衬底和缓冲层等相关问题，并提出了目前GaN研究中所面临的主要问题以及氮化镓材料的应用前景。     

分子束外延中的掺硼工艺

我们在硅分子束外延中利用共蒸发B_2O_3的方法在硅中进行硼掺杂,掺杂浓度可控制在4×10~(17)cm~(-3)至4.2×10~(19)cm~(-3)之间,这说明不需要利用离子注入或高温掺杂炉,也可以在硅外延层中实现有效的P型硼掺杂.我们还对掺杂外延层的质量进行了初步分析:外延层剖面均匀、没有明显的偏析现象;当硅源速率在 2A/s时,外延层中氧含量与衬底相同.     

溅射GaAs薄膜的光学性质

GaAs薄膜由射频溅射法制备。采用高纯Ar气作为工作气体,衬底有高纯Si单晶,GaAs单晶,兰宝石以及在硅单晶上预先生长一层几千埃厚的SiO_2膜等多种,GaAs靶有掺杂与不掺杂两种,掺杂靶的杂质浓度为10~(18)cm~(-3),衬底有加热装置,以控制薄膜沉积的温度。改变衬底及靶种类,改变衬底温度和阳极电压,便可获得一系列生长条件不同的样品。通常GaAs薄膜的厚度在5000(?)以上。     

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)。     

铁掺杂对氮化镓外延材料表面形貌的影响与改善

铁掺杂是获得高阻氮化镓外延材料的有效方法,但是在某些情况下,铁掺杂会导致材料的表面形貌恶化进而影响高电子迁移率晶体管中二维电子气的电学特性。本文主要研究铁掺杂对氮化镓外延材料表面形貌的影响。相关实验结果表面通过提高氮化镓材料的生长速率可以有效改善其表面形貌,而且电阻率也相应提高,获得了铁掺杂浓度为9×1019cm-3且表面形貌良好的氮化镓外延片,电阻率可以达到1×109Ω.cm。     

Co掺杂SiC薄膜的紫外光敏特性

采用射频磁控溅射技术和复合靶材的方法,在p型单晶Si衬底上制备SiC薄膜及Co掺杂SiC薄膜。在真空度为1.0×10-4Pa、温度为1 200℃条件下,保温1 h进行晶化处理。通过X射线衍射(XRD)、X射线能量色散谱(EDX)、霍尔测量和紫外激光器等对薄膜的晶体结构、Co掺杂浓度、载流子浓度、导电类型及光敏特性等进行测试。结果表明,SiC薄膜为6H型晶体结构,Co掺杂后SiC薄膜的导电类型由n型转变为p型,载流子浓度比未掺杂的高2个数量级,对紫外光灵敏度是未掺杂的2倍,光照响应时间比未掺杂的缩短1/3。     

纳米氮化镓/碳化硅固溶晶薄膜电子微结构

采用高功率密度、高氢稀释和直流偏压PECVD技术制备纳米碳化硅/氮化镓固溶晶薄膜。经过透射电镜观察，形状为微丘陵状，晶粒径在3-16mm范围，垂直衬底生长，其宽化衍射环与单晶碳化硅吻合。拉曼光谱与4H-多型SiC范围相似。并出现晶态氮化镓的特征峰。这表明制备出纳米碳化硅/氮化镓固溶晶薄膜。     

用于FET器件的GaAs高阻汽相外延层的杂质鉴别

采用 Ga/AsCl_3/H_2汽相外延在掺杂半绝缘衬底上生长 FET 的缓冲层。用霍耳、光霍尔、阴极荧光以及新的深能级瞬态电流法(DLTS)研究了缓冲层的双层结构。此双层结构由上层的高纯 n~-层(10~(13)≤n≤10~(15)cm~(-3);70000≤μ≤150000cm~2V~(-1)s~(-1))和下边的高阻补偿区两个部分组成。采用电解质-GaAs 接触,观察到 p 型界面。迁移率分布与界面和衬底的碳和铬(可能还有铁)的外扩散有关。并由此提出补偿模型。     

中科院物理所成功研制6英寸碳化硅单晶衬底

碳化硅(SiC)单晶是一种宽禁带半导体材料,具有禁带宽度大、临界击穿场强大、热导率高、饱和漂移速度高等诸多特点,被广泛应用于制作高温、高频及大功率电子器件。此外,由于SiC和氮化镓(GaN)的晶格失配小,SiC单晶是GaN基LED、肖特基二极管、MOSFET、IGBT、HEMT等器件的理想衬底材料。为降低器件成本,下游产业对SiC单晶衬底提出了大尺寸的要求,目前国际市场上已有6英寸(150mm)产品,预计市场份额     

GaN折射率的椭圆偏振光谱研究

利用400～1200nm波段的椭圆偏振光谱对生长在蓝宝石衬底上的非故意掺杂纤锌矿氮化镓(GaN)外延薄膜进行了研究．通过拟合实验数据获得了GaN薄膜的厚度和在可见-近红外区域的折射率色散关系,即n^2(A)=2．26^2 330．1^2／((λ／nm)^2-265．7^2)．利用这一公式研究了GaN紫外-可见波段的反射光谱,计算得到的GaN薄膜厚度,与椭偏光谱结果一致,两者偏差仅为0．68％．     

分子束外延生长p型ZnTe:Sb-ZnSe应变层超晶格材料

我们以掺Fe的高阻InP作衬底材料,在国产MBE-Ⅲ型设备上,采用调制掺杂技术,成功地生长出了p型ZnTe:Sb-ZnSe应变层超晶格材料。室温霍耳效应测量表明:载流子浓度为10~(14)/cm~3量级,迁移率为250cm~2/V·s。俄歇谱分析清楚表明,仅在ZnTe层中Sb原子存在,且界面比较分明,调制掺杂已获初步成功。     

金属有机化学气相沉积法生长纯闪锌矿结构P型砷化镓纳米线

垂直纯闪锌矿结构P型砷化镓纳米线通过金催化金属有机化学气相沉积法在砷化镓（111）衬底上生长。一系列P型掺杂样本是在生长过程中通入不同流量的二乙基锌实现的。在高II/III族比下（II/III族比>9.1%）,P型砷化镓纳米线存在一个弯曲临界长度,超过这个长度纳米线发生弯曲。弯曲的两个可能原因被讨论。运用能量散射X射线方法验证Zn元素已经掺入纳米线,并且对应II/III=0.2%,掺杂浓度约为8*10(18)。     

GaN HEMT器件的电流崩塌效应分析

研究了氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)的温度特性,分析了自热效应造成GaN HEMT的电流崩塌现象。提出了一种图形化衬底技术来降低器件温度。在缓冲层与衬底界面设置与缓冲层同材料的梯形微阱,在势垒层与钝化层界面设置无掺杂和低Al组分的AlGaN矩形微阱。结果表明,与无微阱结构器件相比,新型有微阱结构器件的温度峰值降低了18.148 K,电流崩塌效应改善比值达20.64%。     

氮化镓(GaN)阴极紫外微通道板光电倍增管

<正>南京电子器件研究所近期研制成功的氮化镓(GaN)阴极紫外光电倍增管,采用MOCVD方式外延生长的蓝宝石/AlN/P-AlGaN异质外延结构作为阴极衬底材料,通过真空转移设备的高铝P型GaN材料微结构设计和工艺流通、透射式异质阴极材料生长、GaN外延片洁净处     

一种测定p型HgCdTe中空穴浓度的常规方法

近年来用CMT制作光电二极管的兴趣有所增长。CMT光电二极管可供电子扫描混合焦平面列阵使用。目前大多数器件是使用一块带n型表面的少型薄片制造的,该n型表面层是通过离子注入或扩散当中任何一种方法产生的。在两种类型的结中,R_0A乘积依赖于p型衬底的净掺杂浓度。例如在离子注入结中,如果衬底的掺杂浓度太高,即使在零偏压下,结的隧道电流也可限制其性能。要获得具有高零偏压的结面电阻—R_0A之积[1]—的离子注入探测器,就必须将载流子浓度确定为1×10~(16)cm~(-3)或者更小一些。     

SiC/GaN功率半导体领域面临测试新挑战

正目前功率半导体厂商开始由硅转向替代材料,更具体地说是碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)。业界采用在硅衬底和氮化铝缓冲层之上生长GaN的技术来降低成本。这使得设备厂商可以利用现有硅制程技术在衬底上生长PN结。GaN定价也从原先10-15倍于传统硅下降到更容易接受的水平。     

高温超导红外探测器的研制

用在两种衬底(SrTiO_3和LaAlO_3)上生长的YBa_2Cu_3O_(7-x)。薄膜制成高灵敏的热敏型高温超导红外探测器。经500K标准黑体的测量,在10Hz调制频率时,以SrTiO_3为衬底的器件,D~*(500,10,1)达8.2×10~8cm·Hz~(1/2)/W,NEP(500,10,1)达1.6×10~(10)W/Hz~(1/2);以LaAlO_3为衬底的器件,NEP(500,10,1)达10~(-11)W/Hz~(1/2)。还测量并分析了D~*和NEP随频率的变化和噪声频谱。     

无定形硅的N型掺杂与P型掺杂

本文描述了a—si的掺杂过程,并成功地获得了N型a—si和P—型a—si膜,它们的电阻率分别达到1.1×10~2Ω—cm和5.9×10~2Ω—cm。测得了暗电导σ_D与r(r为磷掺杂或硼掺杂的百分数)的关系;σ_D与衬底温度T_S的关系;以及它们的电导激活能。对于N型a—si,E_C-E_F≈0.17ev;对于P型a—si,得到了两个激活能,分别是0.24ev和0.13ev。另外,对掺杂a—si也进行了红外吸收和透过率测量。并对结果作了初步分析。