In_(1-x)Ga_xAs_(1-y)P_y液相外延组分的初步研究

In_(1-x)Ga_xAs_(1-y)P_y四元合金是近几年来研究较活跃、发展较快和很有希望的Ⅲ-Ⅴ族多元化合物半导体材料。它引起人们注意的主要原因是它的组分参数X、Y值可以独立地改变,而且能在较宽的范围内调节禁带宽度和晶格常数,能与几种衬底材料(如InP、GaAs、GaAsP等)相匹配,相对应的禁带宽度在0.4～2.2eV之间。其中,InGaAsP/InP异质结的优越性尤为突出,因为它们晶格匹配的带隙范围为0.7～1.4eV,相应的发射和响应波长在0.9～1.7μm之间[2、4],目前光纤通讯中石英光纤在1.0～1.7μm波段内有损耗低和零色散区域。因此InGaAsP/     

Ga_(0.47)In_(0.53)As材料液相外延生长的组分控制研究

本文分析了Ga_(0.47)In(0.53)As材料生长中影响材料组分变化的因素,简要地给出了生长合适组分外延层的料源配制公式及其应用结果.采用适当的生长工艺可使外延层的横向组分平均偏离控制在±1.0%以内,纵向组分平均偏离在±1.4%以内,一源多炉生长的炉间外延层组分的平均偏离在±2%以内.分凝系数测量结果说明:三元层的生长主要是与组分的扩散密切有关,而与生长界面的动力学因素关系不太紧密.     

Hg_(1-x)Cd_xTe的液相外延

本文介绍用平拉装置,在大气压力下,用富Te生长液,在面积达到2厘米×3厘米的CdTe衬底上,外延生长n型和p型Hg_(1-x)Cd_xTe晶体,能很好控制x值为0.2、0.3和0.4的Hg_(1-x)Cd_xTe晶体的生长,对其生长层的半导体特性进行了测量。     

LPE生长的In_(1-x)Ga_xAs/InP异质结构X射线分析

本文叙述了LPE生长的In_(1-x)Ga_xAs/InP结构的X射线测试原理和方法,分析了该结构的晶格失配、组分和应力等测试结果。采用X射线形貌技术,对外延层和界面进行了观察和分析。结果表明,适当条件下能生长出晶格匹配十分好的晶片,它们在直到11μm厚的情况下无组分梯度;室温下晶格匹配的无失配位错的三元层可厚到9μm;室温下处于较大的负晶格失配时,亦可在9μm或4μm以下不产生失配位错或微裂纹,且表面光亮。不产生失配位错或微裂纹的晶格失配、厚度和组分范围,可比目前报导的大许多。     

In_(1-x)Ga_xAs_yP_(1-y)/InP异质结的可控重复液相外延生长

本文描述了与InP晶格匹配的In_(1-x)Ga_xAs_yP_(1-y)层的液相外延生长方法。探讨了生长温度及液相组份对外延层参数的影响。提出了一种调整In_(1-x)Ga_xAs_yP_(1-y)外延层参数的简便方法,从而使外延工艺可控,且获得了较好的重复性。     

Hg_(1-x)Cd_xTe液相外延中的汞压控制

制备均匀的接近完整的Hg_(1-x)Cd_xTe单晶非常困难,其主要原因是:CdTe对HgTe的分凝很严重;HK的蒸汽压很高。然而,采用富Te的Hg_(1-x)Cd_xTe溶液来生长Hg_(1-x)Cd_xTe薄膜,可把汞压降到大约0.1atm左右。这对于制备高质量的Hg_(1-x)Cd_xTe材料具有很大的潜力。本文叙述了所采用的一种新的、开管、水平滑移接触型液相外廷(LPE)生长工艺。在这种工艺中,采用一种改进的水平外延系统,控制了系统的汞压,从而也就控制了外延溶液的组分,生长出了均匀的HgCdTe薄膜。     

Ga_xIn_(1-x)P-GaAs的液相外延生长

<正> 异质结半导体激光器问世以来已取得了很大的进展,目前已做到室温连续工作寿命十万小时以上.但是异质结激光器的工作大部份集中在Al_xGa_(1-x)As-GaAs和Ga(1-x)In_xPyAs(1-y)-InP两种材料上.它们的发光波长在近红外区,分别为～0.89μm和 1.1-1.6μm.配合光纤的最低损耗区,利于在光纤通讯中使用.可见光波段的半导体激光器有自己独特的应用前景,仅光盘一项的使用量就很大.目前虽然有很多人用Al_xGa_(1-x)As(0.2     

Pb_(1-x)Sn_xTe的液相电外延

用电流控制恒温液相外延生长Pb_(1-x)Sn_xTe对于2小时生长周期和电流密度5～17A/cm~2,生长温度在 450～600℃,得到 8～70μm生长层厚度。实验结果表明 Pb_(1-X)Sn_xTe的电外延能够在PbTe衬底上生长,且合金组份具有好的均匀性;外延层生长速度与电流密度成线性关系;Pb_(1-x)Sn_xTe中Sn的含量x_s随着电流密度的增加略有增加;实验中还发现生长速度随时间的延长而下降,这与H.C.Gatos提出Ga_(1-x)Al_xAs的电外延模型相似;还测定了电外延与温差外延固液线;对减少外延过程中产生回熔现象作了一些改进工作。     

液相外延生长大面积Hg_(1-x)Cd_xTe外延层

引言本征半导体Hg_(1-x)Cd_xTe变成更为重要的红外光伏探测器材料是因为最近在液相外延(LPE)法生长晶体方面取得了进展。用液相外延法得到的组分均匀性比块体材料好,并且不需要长时间退火来达到均匀性。此外,用LPE法可制备具有不同组分和掺杂浓度的多层HgCdTe结构。用LPE法在CdTe衬底上生长HgCdTe对制备背照式探测器是理想的。在制备每个具有成百或上千个元的HgCdTe焦平面探测器阵列时,就必须要能够生长大面积均匀组分器件质量的HgCdTe。许多单位报导了在垂直和水平炉结构中用LPE法生长了HgCdTe。大多数工作集中于自富碲熔体中进行水平生长,但最近已进展     

Hg_(1-x)Cd_xTe液相外延工艺进展

本文通过三种液相外延炉的比较以及液相外延与有机金属气相外延的比较,扼要评述了国外Hg_(1-x)Cd_xTe液相外延工艺的现状。国外研究者借鉴Ⅲ—Ⅴ族材料液相外延技术在Ⅱ—Ⅵ族材料Hg_(1-x)Cd_xTe的生长研究中作了广泛的开发性工作,取得了一批成果,使Hg_(1-x)Cd_xTe液相外延工艺初具规模。较为成功的富Te熔体滑块工艺和富Te熔体浸渍工艺有待进一步完善,提高生长条件的可控性和外延材料性能的重复性,仍然是一个长期的任务。     

液相外延生长Hg_(1-x)Cd_xTe薄膜晶体

由于冶金学性质的限制和高的Hg蒸汽压,要制备均匀的接近完整的Hg_(1-x)Cd_xTe块状晶体非常困难。然而,采用改进的开管水平滑移接触型液相外延(LPE)系统,能成功地控制生长系统中的Hg压和溶液的组分,在CdTe衬底上生长出Hg_(1-x)Cd_xTe薄膜晶体。用金相观察、X光衍射、扫描电镜分析、电学测量等方法,证明了Hg_(1-x)Cd_xTe薄膜晶体具有高质量。样品组分一般为x(?)0.2～0.4。薄膜层的厚度均匀,层厚在10～40μm之间。层的结构受CdTe衬底限制。低温纯化处理后,外延层为n型。x=0.27的外延层77K时的电学性质为n≤3×10~(15)/cm~8,霍尔迁移率μH为10~3～4×10~4cm~2/V·s。在国内首先做出了可以出售的光导探测器,此探测器在77K时,D_(λp)~*(500,1000,1)=2.8×10~9～1.8×10~(10)cm·Hz~(1/2)·W~(-1),可与块状晶体的相比较。     

In_(0.53)Ga_(0.47)As的液相外延生长

用液相外延的方法在(100)取向的InP衬底上生长了晶格匹配的In_(0.53)Ga_(0.47)s.采用普通的原材料,经过适当的处理工艺,已经获得室温载流子密度为(5-10)×10~(15)cm~(-3),电子迁移率高达9450cm~2/V·s的In_(0.53)Ga_(0.47)As外延层.     

Hg_(1-x)Cd_xTe液相外延薄膜的X射线衍射

采用高分辨X射线衍射的方法,研究了Hg1 - x Cdx Te液相外延材料的X射线衍射摇摆曲线和晶格常数随外延层厚度的变化关系.实验观察到了组分互扩散效应对摇摆曲线和材料晶格常数的影响.衬底与外延层之间的互扩散区约为2～3μm,在此区域,摇摆曲线半峰宽变窄,表明从衬底扩散来的Zn元素降低了界面处的位错密度.通过测量晶格常数随厚度的变化,得到了Cd组分的纵向分布,表面组分低,越靠近衬底组分越高,组分分布呈非线性变化,符合指数衰减关系     

多层GaAs-Al_xGa_(1-x)As异质结构的液相外延

本文介绍了改进后的液相外延装置,并给出了多层液相外延的结果。一、引言多层液相外延是一种十分成功的晶体生长技术。国外采用这种技术制成的GaAsAl_xGa_(1-x)As双异质结构条形激光器,室温连续工作寿命已超过     

利用Hg压控制生长溶液的Hg_(1-x)Cd_xTe滑移接触液相外延

制备均匀的接近完整的Hg_(1-x)Cd_xTe单晶非常困难,其主要原因是Hg的蒸汽压高。然而,用外延生长Hg_(1-x)Cd_xTe薄层得到基本上质量较高的材料却具有很大的潜力。采用一种新的、开管、水平滑移接触型液相外延(LPE)生长工艺,在这种工艺中,利用Hg压控制生长溶液,并证明了生长溶液的组份得到了高度的控制。在CdTe衬底上生长了Hg_(1-x)Cd_xTe的液相外延层,用光学输运测量和电子显微镜探针测量,进一步证实了外延层的高质量。薄层厚度均匀,通过改变过冷度或生长时间,层厚在5到40微米间变化。在原生长位置上退火的样品,77K下测量的结果是:电子载流子浓度低至8.6×10~(15)/厘米~3,电子的霍尔迁移率可达到2.8×10~5厘米/伏·秒。     

Cd_xHg_(1-x)Te的外延生长

本文介绍外延生长Cd_xHg_(1-x)Te的新方法。CdTe和HgTe都属于Ⅱ-Ⅳ族化合物,它们的品格只相差0.3％。因此,采用CdTe单晶片作衬底。     

开管汽相和液相外延结合生长Hg_(1-x)Cd_xTe薄膜

本文阐述了开管汽相外延(VPE)和液相外延(LPE)相结合生长 Hg_(1-x)Cd_xTe 外延膜的一种新方法。用该方法获得的优质外延膜,提高了晶貌质量,减少了失配位错,在衬底界面处得到一个具有很低表面复合速率的反射边界。用这种材料分别制得了工作在77K 及193K 下,截止波长为6.2μm 和5.3μm 的高性能光电二极管。用 VPE 和 LPE 的联合生长法在 CdTe 晶体获得的外延膜,在某些方面优于 LPE方法在 CdZnTe 替换衬底上生长的外延膜。     

液相外延材料Ga_(0.47)In_(0.53)As的厚度与表面

本文从有限扩散模型出发,结合相图,计算了Ga_(0.47)In_(0.53)As材料液相外延时三种冷却工艺生长的外延层厚度与生长时间的关系.给出了过冷工艺的外延层厚度与过冷温度、冷却速率关系的理论曲线,与实验数据基本相符.讨论了影响外延层厚度的因素,获得了器件级外延层生长的择优工艺条件.     

In_xGa_(1-x)As气相外延的组份缓变控制

一、前言由于光通迅的最低损耗波长处在长波范围内(1.0—1.6μm)。而截止波长为1.10μm 的Si 探测器在该波长范围已几乎没有响应。又,Ge 探测器的室温应用暗电流太大,噪声大。这些都限制了锗和硅探测器在长波长光通迅中的应用。所以,研制其它能适用于长波长范围的探测器,已成了当前的重要课题。     

液相外延生长In_xGa_(1-x)As_ySb_(1-y)/GaSb及其性质研究

本文利用液相外延方法,在较大组分范围内(0≤x≤0.17,0≤y≤0.12),成功地生长出了晶格匹配于(100)GaSb衬底的In_xGa_(1-x)As_ySb_(1-x)四元材料,并对其性质进行了实验观察和研究。结果表明,这种表面光亮、层厚均匀、异质结界面平直以及纯度较高、完整性好的外延薄膜是制作超长波长光电器件的理想材料。