重碳掺杂p型GaAsSb的GSMBE生长及其特性

以四溴化碳(CBr4)作为碳掺杂源,采用气态源分子束外延(GSMBE)技术生长了InP衬底上晶格匹配的重碳掺杂p型GaAsSb材料.通过改变CBr4压力,研究了掺杂浓度在(1～20)×1019cm-3范围内的掺杂特性,得到的最大掺杂浓度为2.025×1020cm-3,相应的空穴迁移率为20.4cm2/(V·s).研究了不同生长温度对掺碳GaAsSb外延层组分、晶格质量和表面粗糙度的影响,结果表明480℃是生长优良晶格质量的最优温度.     

固态源分子束外延生长碳掺杂InGaAs材料研究

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,系统研究了半绝缘InP衬底上碳掺杂InGaAs材料的外延工艺.为得到高质量高浓度P型掺杂InGaAs材料,分别对外延过程中的脱膜工艺、P/As切换工艺以及生长温度等关键参数进行研究.通过扫描透射电子显微镜(STEM)测量衬底表面氧化膜厚度,量化...     

全固源分子束外延生长InP和InGaAsP

在国产分子束外延设备的基础上,利用新型三温区阀控裂解源炉,对InP及InGaAsP材料的全固源分子束外延(SSMBE)生长进行了研究.生长了高质量的InP外延层,表面缺陷密度为65cm-2,非故意掺杂电子浓度约为1×1016cm-3.InP外延层的表面形貌、生长速率及p型掺杂特性与生长温度密切相关.研究了InGaAsP外延材料的组分特性,发现在一定温度范围内生长温度对Ⅲ族原子的吸附系数有较大影响.最后得到了晶格匹配的In0.56Ga0.4As0.04P06材料,低温光致发光谱峰位于1507 nm,FWHM为9.8 meV.     

全固源分子束外延生长InP和InGaAsP

在国产分子束外延设备的基础上 ,利用新型三温区阀控裂解源炉 ,对 In P及 In Ga As P材料的全固源分子束外延 (SSMBE)生长进行了研究。生长了高质量的 In P外延层 ,表面缺陷密度为 65cm- 2 ,非故意掺杂电子浓度约为 1× 1 0 16cm- 3.In P外延层的表面形貌、生长速率及 p型掺杂特性与生长温度密切相关 .研究了 In Ga As P外延材料的组分特性 ,发现在一定温度范围内生长温度对 族原子的吸附系数有较大影响 .最后得到了晶格匹配的 In0 .56Ga0 .4 4 As0 .94 P0 .0 6材料 ,低温光致发光谱峰位于 1 50 7nm,FWHM为 9.8me V.     

MOCVD生长的高质量掺碳GaAs/AlGaAs材料的特性研究

利用低压金属有机化合物汽相淀积方法,以液态CCl4为掺杂源生长了高质量的碳掺杂GaAs/AlGaAs外延材料,研究了CCl4流量、生长温度和V/Ⅲ比等因素对外延材料中的碳掺杂水平的影响。采用电化学CV方法、范德堡霍耳方法、低温光致发光谱和X射线双晶衍射回摆曲线测量等方法对碳掺杂外延材料的电学、光学特性进行了研究。实验制备了空穴浓度高达1.9×1020cm-3的碳掺杂GaAs外延材料和低温光致发光谱半宽小于5nm的高质量碳掺杂Al03Ga0.7As外延层。在材料研究的基础上,我们以碳为P型掺杂剂生长了GaAs/A1GaAs/InGaAs应变量子阱980nm大功率半导体激光器结构,并获得了室温连续工作1W以上的光功率输出。     

ZnCl2掺杂n型ZnSe的分子束外延生长

利用分子束外延(MBE)技术,以5N的ZnCl2作为掺杂源,在半绝缘GaAs (001)衬底上异质外延生长ZnSe:Cl单晶薄膜.研究发现,掺入ZnCl2后,ZnSe外延层的结晶质量和表面形貌与本征ZnSe外延层相比变差,双晶X射线摇摆曲线(DCXRC)的ZnSe (004)衍射峰半峰宽(FWHM)从432 arcsec增大到529 arcsec,表面均方根粗糙度(RMS)从3.00 nm增大到3.70nm.当ZnCl2掺杂源炉的温度为170℃时,ZnSe样品的载流子浓度达到1.238×1019 cm-3,可以满足结型器件制作和隧道结材料设计的要求.     

HV/CVD系统Si、SiGe低温掺杂外延

研究了硼烷 (B2 H6 )掺杂锗硅外延和磷烷 (PH3)掺杂硅外延的外延速率和掺杂浓度与掺杂气体流量的关系 .B浓度与 B2 H6 流量基本上成正比例关系 ;生长了 B浓度直至 10 1 9cm- 3的多层阶梯结构 ,各层掺杂浓度均匀 ,过渡区约 2 0 nm,在整个外延层 ,Ge组分 (x=0 .2 0 )均匀而稳定 .PH3掺杂外延速率随 PH3流量增加而逐渐下降 ;P浓度在 PH3流量约为 1.7sccm时达到了峰值 (约 6× 10 1 8cm- 3) .分别按 PH3流量递增和递减的顺序生长了多层结构用以研究 PH3掺杂 Si外延的特殊性质     

重掺碳GaAs层的MOCVD生长及特性研究

采用 CCl4 作为碳掺杂源 ,进行了重掺碳 Ga As层的 L P- MOCVD生长 ,并且对掺杂特性进行了研究 ,研究了各生长参数对掺杂的影响。CCl4 流量是决定掺杂浓度的主要因素。减小生长温度、减小 / 比、降低生长压力 ,都能较大的提高掺杂浓度。通过改变 CCl4 流量 ,在生长温度为5 5 0～ 6 5 0℃、 / 比为 15～ 4 0 ,生长压力在 1× 10 4 ～ 4× 10 4 Pa的范围内 ,均能得到高于 2× 10 19/cm3 的掺碳 Ga As外延层 ,最高掺杂浓度为 8× 10 19/ cm3     

气态源分子束外延AlxGa1-xAs(x=0～1)材料中Si的掺杂行为研究

研究了Si在AlxGa1-xAs(0≤x≤1)中的掺杂行为.为比较Al組份对Si掺杂浓度的影响,在用气态源分子束外延生长(GSMBE)掺Si n型AlxGa1-xAs(0≤x≤1)的所有样品时,n型掺杂剂Si炉的温度恒定不变.用Hall效应测量外延层的自由载流子浓度和迁移率,用X射线双晶衍射迴摆曲线测量外延层的组份.测试结果表明,当AlxGa1-xAs中Al组份从0增至0.38时,Si的掺杂浓度从4×1018cm-3降至7.8×1016cm-3,电子迁移率从1900 cm2/Vs降至100 cm2/Vs.这与AlxGa1-xAs材料的Γ-X直接—间接带隙的转换点十分吻合.在AlxGa1-xAs全组份范囲内,自由载流子浓度隨Al组份从0至1呈“V”形变化,在X=0.38处呈最低点.在x>0.4之后,AlxGa1-xAs的电子迁移随Al组分的增加,一直维持较低值且波动幅度很小.     

高温AlN模板上p型GaN的生长研究

利用低压金属有机物化学气相沉积技术,采用均匀掺杂和渐变Mg-δ掺杂方法,分别在氮化镓(GaN)和高温氮化铝(HT-AlN)模板上,生长了p型GaN外延材料.生长后,双晶X射线衍射和霍尔测试结果表明:HT-AlN模板上采用渐变Mg-δ掺杂方法生长的p型GaN材料,具有最好的晶体质量和电学性能.该p型GaN样品的(0002)面半峰宽值小至178",其空穴氧浓度为5.78×1017 cm-3.在对Cp2Mg/TMGa进行了优化试验后,p型GaN的空穴氧浓度被提高到8.03×1017 cm-3.