MBE的需求不断增长

分子束外延不再仅是研究工具,它已日益被用来生产Ⅲ—Ⅴ外延层。MBE系统的用户正寻求增加可靠性、生产量和重复性。     

MBE裂解炉的设计

裂解炉是喷射炉衍生出来的一种新型分子束源,它能改进外延材料的质量。本文将介绍裂解炉的设计、性能和实验结果。     

第一届全国MBE学术会议概况

<正> 由中国科学院半导体所和长春物理所共同承办的全国第一届分子束外延(MBE)学术会议于1991年8月21日至24日在吉林省安图县召开。来自全国各科研单位、高等院校和工厂的代表约80人参加了会议,中国电子学会电子材料学会主任委员宋秉治也出席了这次会议。会议组织委员会主席、半导体所孔梅影研究员作了题为“中国分子束外延技术的发展”的报告。会上共发表了大会报告14篇、小会报告44篇,就MBE材料生长、性能研究、器件研制和设备的研制、改进等方面进行了充分、广泛的学术交流。国际上著名的MBE设备生产厂家之一——法国Riber公司的代表也在会上介绍了国外MBE的进展和他们的产品。     

GaAs和AlGaAs MBE外延生长动力学研究

研究了在ＧａＡｓ（００１）衬底上外延生长ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ材料过程中反射高能电子衍射（ＲＨＥＥＤ）的各级条纹及其强度随生长过程的变化。通过对各级条纹强度振荡周期和位相的分析,应用二维成核层状生长模型解释了实验结果：生长表面形貌的周期性变化导致了ＲＨＥＥＤ各级条纹及其强度的周期性变化。     

MBE CdTe／GaAs光致发光研究

在１０Ｋ低温下对分子束外延（ＭＢＥ）生长的ＣｄＴｅ（１１１）Ｂ／ＧａＡｓ（１００）／ＣｄＴｅ（２１１）Ｂ／ＧａＡｓ（２１１）Ｂ外延膜进行了光致发光（ＰＬ）测量，得到了ＰＬ谱和带边激子辐射的精细结构．计算得到束缚激子的半峰宽（ＦＷＨＭ）分别为０．２～０．ｓｍｅＶ和１～２ｍｅＶ．实验结果表明外廷膜的质量和生长工艺均良好．     

分子束外延(MBE)技术的最新发展

本文综述了分子束外延技术在人造结构材料及器件上的应用,重点在于用分子束外延制备掺杂超晶格;应变层结构,无针孔硅化物和单晶二氧化硅等人造结构材料及器件。介绍了迁移增强外延(MEE)、间隔生长和温度开关等改进的 MBE技术。展望了分子束外延的发展。     

束源杂质引发的MBE HgCdTe表面缺陷

研究了利用GaAs作为衬底的HgCdTe MBE薄膜的表面缺陷，发现其中一类缺陷与Hg源中杂质有关。采用SEM对这类缺陷进行正面和横截面的观察，并采用EDX对其正面和横截面进行成分分析。并设计了两个实验：其一，在CdTe／GaAs衬底上，低温下用Hg源照射20min，再在其上继续高温生长CdTe；其二，在CdTe／GaAs衬底上，一直用Hg源照射下高温生长CdTe。两个实验后CdTe表面都出现与HgCdTe表面相比在形状和分布上类似的表面缺陷，采用光学显微镜和SEM对CdTe表面缺陷进行了观察，通过CdTe表面缺陷和HgCdTe表面缺陷的比较，我们证实了这类表面缺陷的成核起源于Hg源中杂质。     

MBE生长的InSb和InASxSb1—x的载流子浓度剖面分布

在(111)InSb 和(100)GaAs 衬底上,用分子束外延技术生长了 InSb 和 InAs_xSb_(1-x)外延层。用自动电化学 C—V 法测量了外延层的载流子浓度剖面分布。结果表明:(1)外延层呈 P 型;(2)InSb/GaAs 异质外延层的载流子浓度为(1～2)×10~(16)cm~(-3),比相应的同质外延层 InSb/InSb 的(1～2)×10~(17)cm~(-3)小一个数量级;(3)生长层的载流子浓度剖面分布和质量取决于衬底表面的制备。讨论了有关问题。     

高质量InSb薄膜的MBE同质和异质外延生长

InSb是3~5 μm中波红外波段具有重要研究意义的材料。本文以单位内部生产的InSb(100)衬底为基础,通过摸索InSb(100)衬底的脱氧、生长温度和V/III束流比,获得了高质量的InSb同质外延样品,1.5 μm样品的表面粗糙度RMS≈0.3 nm(10 μm×10 μm),FWHM≈7 arcsec;采用相同的生长温度和V/III束流比并采用原子层外延缓冲层的方法在GaAs(100)衬底上异质外延生长本征InSb层,获得了较高质量的异质外延InSb样品,1.5 μm样品的室温电子迁移率高达6.06×104cm2 V-1s-1,3 μm的样品最好的FWHM低至126 arcsec。InSb材料的同质和异质外延优化生长可为高温工作掺Al的InSb器件结构的优化生长提供重要参考依据。     

Non-Selective SiGe Graphic Epitaxial by MBE

To handle the thermal budget in SiGe BiCMOS process, a nonselective graphic epitaxial technology using molecular beam epitaxial (MBE) has been developed. SEM, AFM, XRD, and dislocation density measurements are carried out. The SiGe film's RMS roughness is 0.45nm, and dislocation density is 0.3×103cm2～1.2×103cm2. No dislocation accumulation exists on the boundary of the windows; this indicates the high quality of the SiGe film. The experiment results show that the technology presented in this paper meets the fabrication requirements of SiGe BiCMOS.     

无GaAs缓冲层MBE生长InSb材料的工艺及其特性

采用无ＧａＡｓ缓冲层，低温＋常规的方法在ＧａＡｓ（１００）衬底上进行了ＩｎＳｂ薄膜的分析束外延（ＭＢＥ）生长，测试了样品的双晶Ｘ射线衍射半峰宽（ＦＷＨＭ），电学霍尔（Ｈａｌｌ）特性及红外透射谱。通过大量的实验发现：不生长０．５μｍＧａＡｓ缓冲层，同样可生长出电学性能及红外透过率都较理想的样品，这可缩短材料的生长周期，降低生产成本，对将来器件的批量制作有一定的意义。     

GaAs超高速电压比较器及利用低温MBE GaAs缓冲层的改进…

简要介绍了ＧａＡｓ超高速电压比较器的国内外发展水平。设计并研制了具有１．０ＧＨｚ时钟频率的高性能电压比较器。该器件采用亚微米ＧａＡｓ ＭＥＳＦＥＴ工艺技术，其电压分辨率高达１１．３ｍＶ，功耗仅为２７４ｍＷ。最后给出了利用低温分子束外延生长ＧａＡｓ作缓冲层的进一步改进设计。