δ－掺杂GaAs／AlxGa_（1－x）As二维电子气结构材料的GSMBE生长与特性

本文用ＧＳＭＢＥ技术生长纯度ＧａＡｓ和δ－掺杂ＧａＡｓ／Ａｌ_ｘＧａ_（１－ｘ）Ａｓ结构二维电子气材料并对其电学性能进行了研究。对于纯度ＧａＡｓ的ＧＳＭＢＥ生长和研究，在低掺Ｓｉ时，载流子浓度为２×１０~（１４）ｃｍ~（－３），７７Ｋ时的迁移率可达８４，０００ｃｍ~２／Ｖ．ｓ。对于用ＧＳＭＢＥ技术生长的δ－掺杂ＧａＡｓ／Ａｌ_ｘＧａ_（１－ｘ）Ａｓ二维电子气材料，在优化了材料结构和生长工艺后，得到了液氮温度和６Ｋ迁移率分别为１７３，５８３ｃｍ~２／Ｖ．５和７．６７×１０~５ｃｍ~２／Ｖ．ｓ的高质量ＧａＡｓ／Ａｌ_ｘＧａ_（１－ｘ）Ａｓ二维电子气材料。     

n型GaSb,InGaAsSb的MBE生长和特性研究

本文报导了非故意掺杂ＩｎＧａＡｓＳｂ本底浓度的降低和掺Ｔｅｎ型ＧａＳｂ和ＩｎＧａＡｓＳｂ的ＭＢＥ生长与特性的研究结果。结果表明，通过生长工艺的优化，ＧａＳｂ和ＩｎＧａＡｓＳｂ的背景空穴浓度可分别降至１．１×１０~（１６）ｃｍ~（－３）和４×１０~（１６）ｃｍ~（－３），室温空穴迁移率分别为９４０ｃｍ２／ｖ．ｓ和２６０ｃｍ~２／ｖ．ｓ。用Ｔｅ作ｎ型掺杂剂，可获得载流子浓度在１０~（１６）～１０~（１８）ｃｍ~（－３）的优质ＧａＳｂ和ＩｎＧａＡｓＳｂ外延层，所研制的材料已成功地制备出Ｄ_λ~＊＝４×１０~（１０）ｃｍＨｚ~（１／２）／Ｗ的室温ＩｎＧａＡｓＳｂ红外探测器和室温脉冲ＡｌＧａＡｓＳｂ／ＩｎＧａＡｓＳｂ双异质结激光器。     

GaN的MOVPE生长和m－i－n型蓝光LED的试制

利用自行研制的常压ＭＯＶＰＥ设备和全部国产ＭＯ源，采用低温生长缓冲层技术，在蓝宝石（α－Ａｌ２Ｏ３）衬底上获得了高质量的ＧａＮ外延层。未掺杂的ＧａＮ外延层的室温电子迁移率已达１１４ｃｍ２／Ｖ．ｓ，载流于浓度为２×１０１８。７７Ｋ光致发光谱近带边发射峰波长为３６５ｎｍ，其线宽为４ＤｍｅＶ。Ｘ射线双晶衍射回摆曲线的线宽为３６０ａｒｃｓｅｃ。用Ｚｎ掺杂生长了绝缘的ｉ－ＧａＮ层。在此基础上研制了ｍ－ｉ－ｎ型ＧａＮ的ＬＥＤ，并在室温正向偏压下发出波长为４５５ｎｍ的蓝光。     

p~＋－GaInAsSb／p－GaInAsSb／n－GaSb异质结红外控测器

ＧａＩｎＡｓＳｂ是红外探测器中重要的半导体材料之一。我们用水平常压金属氧化物化学气相淀积（ＭＯＣＶＤ）技术在ｎ型ＧａＳｂ衬底上成功地生长了ＧａＩｎＡｓＳｂ外延层，用ＰＬ谱、红外吸收谱、Ｘ射线衍射和扫描电子超声显微镜（ＳｃａｎｎｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎＡｃｏｕｓｔｉｃＭｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，ＳＥＡＭ）等实验手段对ＧａＩｎＡｓＳｂ外延层进行了表征。用ＧａＩｎＡｓＳｂ材料制作的红外探测器的光谱响应的截止波长达２．４μｍ，室温探测率Ｄ＊达１×１０９ｃｍＨｚ（１／２）／Ｗ，２．２５μｍ波长时的量子效率为３０％。本文首次给出了ＧａＩｎＡｓＳｂ外延层的扫描电子超声显微镜像（ＳＥＡＭ像），为扫描电子超声显微镜在半导体材料方面的应用开辟了一个新的领域。     

气态源分子束外延InGaP／GaAs结构及其在异质结双极晶体管中的应用

本文研究了ＩｎＧａＰ／ＧａＡｓ异质结构的气态源分子束外延（ＧＳＭＢＥ）生长，所得样品晶格失配率△α／α＜８．９５×１０￣（－５），本底载流子浓度为１０￣（１５）ｃｍ￣（－３）数量级，掺硅ｎ型样品的载流子浓度控制范围可达２×１０￣（１５）～４×１０￣（１８）ｃｍ￣（－３）。研究了Ｐ＿２和Ａｓ＿２气氛的切换条件对ＩｎＧａＰ／ＧａＡｓ异质结构界面特性的影响，并成功地生长了ＩｎＧａＰ／ＧａＡｓ异质结双极晶体管（ＨＢＴ）结构材料，用此材料在国内首次制成的ＨＢＴ器件ｆｒ＝２５ＧＨｚ，ｆ＿（ｍａｘ）＝４６ＧＨｚ，电流增益β＝４０，最高可达β＝１５０。     

国产金属有机化合物TMGa,TMAl,TMIn和TMSb的MOVPE鉴定

利用我们研制的常压ＭＯＶＰＥ设备对国产ＴＭＧａ、ＴＭＡｌ、ＴＭＩｎ和ＴＭＳｂ进行了鉴定，为此分别生长了ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＳｂ外延层和ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ、ＧａＳｂ／ＩｎＧａＳｂ超晶格和ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子阱结构。表征材料纯度的７７Ｋ载流予迁移率分别达到ＧａＡｓ：μ＿ｎ＝５６６００ｃｍ￣２／Ｖ·ｓ，Ａｌ＿（０．２５）Ｇａ＿（０．７５）Ａｓ：μ＿ｎ＝５１６０ｃｍ￣２／Ｖ·ｓ，ＩｎＰ：μ＿ｎ＝６５３００ｃｍ￣２／Ｖ·ｓ，ＧａＳｂ：μ＿ｐ＝５０７６ｃｍ￣２／Ｖ·ｓ。由１０个周期的ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ超晶格结构组成的可见光区布拉格反射器已观测到很好的反射光谱和双晶Ｘ射线回摆曲线上高达±２０级的卫星峰。ＧａＡｓ／Ａｌ＿（０．３５）Ｇａ＿（０．６５）Ａｓ量子阱最小阱宽为１０，在ｌｉＫ下由量子尺寸效应导致的光致发光峰能量移动为３９０ｍｅＶ，其线宽为１２ｍｅＶ。这些结果表明上述金属有机化合物已达到较高质量。     

光阴极材料GaAs／AlGaAs的组分分析

为探索砷化我阴极的光电灵敏度的影响因素,利用Ｘ射线光电子能谱、二次离子擀谱和电化学方法测试和分析了国内和国外ＧａＡｓ光阴极材料ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ的Ｃ,Ｏ含量的空穴深度分布。实验发现,国内的材料在ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ 面及ＡｌＧａＡｓ层的Ｏ含量分别为７．６％和１０．６％,Ｃ深度分别为５．２×１０＾１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ＾３和１．０×１０＾１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ＾３,而国外的材料的Ｏ含量相应为１．０     

高迁移率AlGaN-GaN二维电子气

用金属有机物气相外延方法在（０００１）蓝宝石衬底上生长了ＡｌｘＧａ１－ｘＮ／ＧａＮ二维电子气结构。Ａｌ０．１３Ｇａ０．８７Ｎ（７００ｎｍ）／ＧａＮ（６００ｎｍ）异质结的室温电子迁移率达１０２４ｃｍ＾２／Ｖｓ,而ＧａＮ体材料的室温电子迁移率为３９０ｃｍ＾２／Ｖｓ;该异质结的７７Ｋ电子迁移率达３５００ｃｍ＾２／Ｖｓ,而ＧａＮ体材料的电子迁移率在１８５Ｋ下达到峰值,为４９０ｃｍ＾２／Ｖｓ,７７Ｋ下下降到     

NH3-MBE生长极化场二维电子气材料

介绍了用ＮＨ３－ＭＢＥ技术在蓝宝石Ｃ面上外延的高质量的ＧａＮ单层膜以及ＧＮ／ＡｌＮ／ＧａＮ极化感应二维电子气材料。外延膜都是Ｎ面材料。形成的二维电子气是“倒置二维电子气”。ＧａＮ单层膜的室温电子迁移率为３００ｃｍ＾２／Ｖｓ。二维电子气材料的迁移率为６８０ｃｍ＾２／Ｖｓ（ＲＴ）和１７００ｃｍ＾２／Ｖｓ（７７Ｋ）,相应的二维电子气的面密度为３．２＊１０＾１３ｃｍ＾－２（ＲＴ）和２．６ｘ１０＾１３ｃｍ＾     

GaAs－InP复合材料的外延生长方法及金属半导体场效应晶体管器件制备

提出了一种新的生长过渡层的方法，并利用低压金属有机气相外延技术在ＩｎＰ衬底上生长出高质量ＧａＡｓ外延材料，用Ｘ射线双晶衍射测得５μｍ厚ＧａＡｓ外延层的（００４）晶面衍射半峰高宽（ＦＷＨＭ）低至１４０ａｒｃｓｅｃ。并制出ＧａＡｓ金属半导体场效应晶体管（ＭＥＳＦＥＴ），其单位跨导为１００ｍｓ／ｍｍ，可满足与长波长光学器件进行单片集成的需要。     

GaAs Mach－Zehnder型光波导开关／调制器

采用非对称Ｘ结耦合器代替传统的Ｙ分支器，研制了ＧａＡｓＭａｃｈ－Ｚｅｈｎｄｅｒ型２×２光开光，得到了小于－２２．４ｄＢ的串音比和１２Ｖ左右的开关电压，器件的波导传输损耗小于７ｄＢ／ｃｍ。预计该器件可广泛应用于ＧａＡｓ开关列阵及高速光调制等领域。     

GaAs—InP复合材料的外延生长方法及金属半导体场效应晶体管器件制备

提出了一种新的生长过渡层的方法，并利用低压金属有机气相外延技术在ＩｎＰ初底上生长出高质量ＧａＡｓ外延材料，用Ｘ射线双晶衍射测得５μｍ厚ＧａＡｓ外延层的晶面衍射半峰高宽（ＦＷＨＭ）低至１４０ａｒｃ ｓｅｃ。并制出ＧａＡｓ金属半导体场效应晶体管（ＭＥＳＦＥＴ），其单位跨导为１００ｍｇ／ｍｍ，可满足与长波长光这器件进行单片集成的需要。     

MOCVD外延生长Ga_(1-x)Al_xAs_(1-y)Sb_y半导体薄膜气固平衡和人工神经网络预报

本文研究了ＭＯＣＶＤ外延生长Ｇａ１－ｘＡｌｘＡｓ１－ｙＳｂｙ半导体薄膜的生长条件与外延层组成的关系，并用人工神经网络法总结有关气固平衡规律。结果表明，用气相组成，载气流量和生长温度等影响外延层组成的主要参数作为人工神经网络的输入，以固相Ｇａ１－ｘＡｌｘＡｓ１－ｙＳｂｙ中的Ａｌ和Ｓｂ的含量ｘ、ｙ作为输出，训练的人工神经网络可以预报固相组成ｘ、ｙ，得到满意结果。     

MOCVD外延生长Ga1—xAlAs1—ySby半导体薄膜气固平衡和人工神经网络预报

本文研究了ＭＯＣＶＤ外延生长Ｇａ１－ｘＡｌｘＡｓ１－６Ｓｂｙ半导体薄膜的生长条件与外延层组成的关系，并用人工神经网络法总结有关气固平衡规律。结果表明，用气相组成，载气流量和生长等影响外延层组成的主要参数作为人工神经网络的输入，以固相Ｇａ１－ｘＡｌｘＡｓ１－ｙＳｂｙ中的Ａｌ和Ｓｂ的含量ｘ、ｙ作为输出，训练的人工神经网络可以预报固相组成ｘ、ｙ，得到满意结果。     

GaN材料的GSMBE生长

在国内首次用ＮＨ３作氮源的ＧＳＭＢＥ方法在α－Ａｌ２Ｏ３衬底上生长出了ＧａＮ单昌外延膜。ＧａＮ生长速率可达０．５μｍ／ｈ。ＧａＮ外延膜的（０００２）双晶Ｘ射线衍射峰回摆曲线的半高宽最窄为８ａｒｃｍｉｎ。霍尔迁移率为５０ｃｍ＾２／Ｖ．ｓ。对质量好的ＧａＮ膜，室温阴性发光谱上只有一个强而锐的近岸边发光峰，谱峰位于３７２ｎｍ处，谱峰半高宽为１４ｎｍ（１２５ｍｅＶ）。     

Al_xGa_（1－x）As外延层中Si平面掺杂的SIMS研究

利用二次离子质谱（ＳＩＭＳ）系统地研究了生长温度，Ａｌ组份ｘ值和Ａｓ＿４压强对Ｓｉδ掺杂Ａｌ＿ｘＧａ＿（１－ｘ）Ａｓ的ＳＩＭＳ深度剖面，Ｓｉ原子表面分凝和向衬底扩散的影响。实验发现，在外延生长Ｓｉδ掺杂Ａｌ＿ｘＧａ＿（１－ｘ）Ａｓ时，随着生长温度的提高或Ａｌ组份Ｘ值增加，Ｓｉ掺杂分布ＳＩＭＳ峰都非对称展宽，表面分凝作用加强，但不影响Ｓｉ原子的扩散，因此ＳＩＭＳ剖面的展宽与扩散无关。另外，我们还发现Ａｓ＿４压强高于１．５×１０￣（－５）ｍｂａｒ时，Ａｓ＿４压强对δ掺杂空间分布影响不大，而Ａｓ＿４压强低于此压强时，Ｓｉ掺杂分布峰宽度增加很快，这主要由杂质扩散作用引起。生长温度对掺杂分布峰影响最大，其次是Ａｌ组份影响，而较小Ａｓ＿４压强的影响不可忽视。这些研究结果对外延生长Ｓｉδ掺杂Ａｌ＿ｘＧａ＿（１－ｘ）Ａｓ材料是有价值的。     

RF Plasma MBE生长GaN材料及特性研究

用ＲＦＰｌａｓｍａ ＭＢＥ方法生长出了ＧａＮ 材料,它的Ｘ 射线衍射半峰宽为３３５ 秒,７７Ｋ 下ＰＬ发光峰半峰宽为２２ｍｅＶ,表明了材料具有较高的晶体质量。根据Ｘ射线衍射分析,位错密度约为７ ．３ ×１０８ｃｍ －２ 。用Ｓｉ 作为掺杂剂,所得载流子浓度可覆盖１０１７ － １０１９ｃｍ －３ 的范围。掺Ｓｉ ＧａＮ 的ＰＬ谱表明,Ｓｉ 的引入可提高材料的发光效率。     

室温连续工作的GaAs／AlGaAs垂直腔面发射激光器列阵

报导了由选择氧化法研制的ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ垂直腔面发射激光器，ＤＢＲ中的ＡｌＡｓ经选择氧化形成的氧化层作为有源区的横向电流限制层，器件的最低阈值电流为３．８ｍＡ，输出功率大于ｌｍＷ，发散角小于７．８°，高频测量脉冲上升沿达１００ｐｓ，并由此器件制成了２×３二维列阵。     

分子束外延生长GaAs中δ掺杂研究

利用二次离子质谱（ＳＩＭＳ）和电化学剖面Ｃ－Ｖ方法研究了生长温度对ＧａＡｓ中理想Ｓｉδ掺杂的结构的偏离和掺杂原子电微活效率的影响。实验发现，外延生长Ｓｉδ掺杂，ＧａＡｓ时，随着生长温度的升高，Ｓｉ掺杂分布ＳＩＭＳ峰非对称展宽。表面分凝作用加强，但不影响Ｓｉ原子扩散。另外，Ｓｉ施主电激活效率随着生长温度的提高而增大。     

连续输出20WAlGaAs／GaAs量子阱激光二极管线列阵

采用ＭＯＣＶＤ实现了ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ量子阱结构，获得了连续输出２０Ｗ激光二极管线列阵，线列阵长度１．０ｃｍ，激射波长８０８±４ｎｍ。