分子束外延CdTe（211）B／GaAs（211）B的特性研究

ＣｄＴｅ／ＧａＡｓ是ＨｇＣｄＴｅ分子束外延的重要替代衬底材料。用Ｘ双晶衍射和光致发光测试研究了分子束外延生长的ＣｄＴｅ（２１１）Ｂ／ＧａＡｓ（２１１）Ｂ的晶体结构质量，表明外延膜晶体结构完整，具有很高的质量。用高分辨率的透射电镜研究其界面特性，观察到ＣｄＴｅ（２１１）Ｂ相对于ＧａＡｓ（２１１）Ｂ向着［１１１］方向倾斜一个小角度（约３°），界面的四面体键网发生扭曲，由于晶格失配，在界面存在很高的失配位错密度。用二次离子质谱分析仪分析了ＧａＡｓ衬底中的Ｇａ和Ａｓ向ＣｄＴｅ外扩散的情况。结果表明：如果要在ＧａＡｓ衬底上生长ＨｇＣｄＴｅ外延膜，必须先生长一层具有一定厚度的ＣｄＴｅ来阻止Ｇａ和Ａｓ向ＨｇＣｄＴｅ的外扩散和失配位错的延伸。     

分子束外延CdTe（211）B／Si复合衬底材料

报道了用MBE的方法，在3英寸Si衬底上制备ZnTe／CdTe（211）B复合衬底材料的初步研究结果，该研究结果将能够直接应用于大面积Si基HgCdTe IRFPA材料的生长．经过Si（211）衬底低温表面处理、ZnTe低温成核、高温退火、高温ZnTe、CdTe层的生长研究，用MBE方法成功地获得了3英寸Si基ZnTe／CdTe（211）B复合衬底材料．CdTe厚度大于10μm，XRD FWHM平均值为120arc sec，最好达到100arc sec，无（133）孪晶和其他多晶晶向．     

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．     

GaAs／AlGaAs分子束外延量子阱材料的研究

采用进口分子束外延设备生长了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ单量子阱和多量子阱材料。在理论分析和实验总结的基础上，对材料结构进行了优化，增加了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超晶格缓冲层来进行缺陷抑制，并在外延时精确地控制生长，这样获得的量子阱材料通过Ｘ射线双晶衍射和Ｃ－Ｖ测量表明：得到的材料性能良，为新型光电器件的制作和进一步的材料研究打下了基础。     

ZnMgSSe／GaAs薄膜的分子束外延生长及其特性研究

我们用分子束外延法在ＧａＡｓ（１００）衬底上生长一种新型的Ⅱ－Ⅳ族宽禁带化合物薄膜Ｚｎ１－ｘＭｇｘＳｙＳｅ１－ｙ．改变生长条件，可以控制Ｍｇ和Ｓ的组分在０≤ｘ≤１，０≤ｙ≤１．Ｍｇ和Ｓ的组分用俄歇电子能谱测定．用Ｘ－射线衍射技术对样品结构进行的研究发现，对任意Ｍｇ和Ｓ的组分，ＺｎＭｇＳＳｅ均为闪锌矿结构．用椭圆偏振光谱仪对材料的能隙和折射率进行的研究表明，加入Ｍｇ以后ＺｎＭｇＳＳｅ样品的折射率比ＺｎＳＳｅ样品的折射率要小，并且ＺｎＭｇＳＳｅ样品的折射率随民的增大而变小．合理选择ｘ、ｙ，在２．８ｅＶ＜Ｅｇ＜     

GaAs／GaAsAl阴极粘结X射线双晶衍射测量

分析了ＧａＡｓ／ＧａＡｓＡｌ阴极粘结工艺中应力产生的根源和晶体中应力对Ｘ射线双晶衍射峰的宽度和强度的影响，用Ｘ射线双晶衍射仪测量阴极和玻璃热粘结工艺过程中的阴极材料外延层和衬底的双晶回摆曲线，实验结果表明，ＧａＡｓ／ＧａＡｓＡｌ阴极粘结工艺没有带来明显的附加应力，外延层衍射角的展宽是由于ＧａＡｓ阴极组件窗玻璃的非晶态性所致。     

GaAs／GaAlAs阴极粘结工艺的X射线双晶衍射测量

分析了ＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ阴极粘结工艺中应力产生的根源和晶体中应力对Ｘ射线双晶衍射峰的宽度和强度的影响。用Ｘ射线双晶衍射仪测量了阴极和玻璃热粘结工艺过程中阴极材料外延层和衬底的双晶回摆曲线。     

金属有机物化学气相沉积GaAs／Si外延层中1.13eV发光带特性研究

用不同温度和激发强度下的近红外光致发光研究了金属有机物化学气相沉积方法在Ｓｉ衬底上生长的ＧａＡｓ外延层中的１．１３ｅＶ发光带的发光特性，表明此发光带为施主－受主对复合发光．根据１．１３ｅＶ发光带的峰值能量和发光强度随温度和激发强度的变化关系，确定施主和受主的束缚能分别为５和２９５ｍｅＶ，并证实ＧａＡｓ／Ｓｉ外延层中的１．１３ｅＶ发光为硅施主－镓空位受主对的复合发光．     

分子束外延低温生长GaAs缓冲层

<正>在低的衬底温度(约300℃)下生长的GaAs层具有较高的电阻率,较小的光敏特性。低温生长的GaAs层用于MESFET作缓冲层,能够消除背栅效应,改善光敏特性等。国外研究结果表明,低温GaAs缓冲层为富砷结。 用国产MBE—Ⅲ型分子束外延设备进行低温生长GaAs层的研究。半绝缘GaAs衬底温度约580℃,生长约50nm GaAs层。反射高能电子衍射(RHEED)的衍射图样为(2×4)结构。然     

GaAs中Si~+注入的X射线双晶衍射研究

本文用X射线双晶衍射术,结合摇摆曲线的计算机模拟和电学测量,研究了 180keV Si+注入GaAs(100)样品及其退火过程中的结构变化.结果表明,注入态时Si原子基本上处在基体中的间隙位上,使点阵产生膨胀,在退火过程中逐渐进入替代位,但这一替代过程进行得并不彻底.当剂量高于 1×10~(13)cm~(-2)时,注入态就显著地产生了间隙Si原子进入替代位的过程.当剂量达到 1×10~(15)cm~(-2)时,经 800℃ 0.5 小时的炉退火仍然不能消除离子注入所引起的损伤和应变,大量Si原子留在间隙位上,使激活率难以提高.分析表明,空位和应力在Si原子从间隙位到替代位的过程中起了很大的作用,是GaAs中Si离子注入产生饱和现象的.主要原因.     

p型掺杂GaAs液相外延材料的光致发光研究

对Si掺杂和Zn掺杂p型GaAs液相外延材料进行光致发光研究。用发射波长为510.6nm和578.2nm的溴化亚铜激光器为激发光源,样品的低温由氦循环致冷机提供,样品室温度在10～300K中可调。在所选取的狭缝宽度下谱仪的分辨率大致为2nm,所提供的数据全部经过系统灵敏度校正并进行分峰拟合。对Si掺杂p型GaAs样品PL谱中一些主要特征进行讨论,认为A_1,A_2,A_3三个发射带分别对应着导带“尾”态中电子向价带和两个浅受主能级的跃迁,它们随温度变化的情况,和带隙宽度及电子填充状态随温度变化有关。此外,我们还观察了掺Zn的p型GaAs样品的PL谱,与掺Si样品比较,具有明显不同的特征,谱线在长波端(～950nm)的上扬趋势表明在低能区域可能存在一个与深能级复合有关的宽发射带。     

分子束外延低温生长GaAs缓冲层及性能研究

用国产分子束外延设备(Ⅳ型),在低温(200—300℃)下生长了GaAs,AlGaAs和GaAs-AlGAs超晶格。本文着重提出对在低温生长GaAs缓冲层上生长优质GaAs有源层,尤其对缺陷和杂质很敏感的高电子迁移率晶体管结构材料进行研究。     

离子损伤对等离子体辅助分子束外延生长的GaNAs／GaAs和GaInNAs／GaAs量子阱的影响

研究了离子损伤对等离子体辅助分子束外延生长的GaNAs／GaAs和GaInNAs／GaAs量子阱的影响．研究表明离子损伤是影响GaNAs和GaInNAs量子阱质量的关键因素．去离子磁场能有效地去除了等离子体活化产生的氮离子．对于使用去离子磁场生长的GaNAs和GaInNAs量子阱样品,X射线衍射测量和PL谱测量都表明样品的质量被显著地提高．GaInAs量子阱的PL强度已经提高到可以和同样条件下生长的GaInAs量子阱相比较．研究也表明使用的磁场强度越强,样品的光学质量提高越明显．     

分子束外延HgCdTe／GaAs的生长和光伏探测器的研制

文中报导了用分子束外廷工艺在ＧａＡｓ（２１１）Ｂ衬底上生长了较高质量的中、长波ＨｇＣｄＴｅ薄膜材料。生长后的材料通过退火进行转型和调节电性参数。选择的组分分别为ｘ＝０．３３０和０．２２６的两种材料，７７Ｋ时载流子浓度和迁移率分别为ｐ＝６．７×１０１５ｃｍ－３、ｕｐ＝２６０ｃｍ２Ｖ－１ｓ－１和４．４５×１０１５ｃｍ－３、４１０ｃｍ２Ｖ－１ｓ－１。研制了平面型中、长波线列光伏探测器，其典型的探测器Ｄ分别为５．０×１０１０ｃｍＨｚ１／２Ｗ－１和２．６８×１０１０ｃｍＨｚ１／２Ｗ－１（１８０°视场下），其中６４元线列中波探测器与ＣＭＯＳ电路芯片在杜瓦瓶中耦含后读出并实现了红外成像演示。     

未掺杂GaN外延膜的结晶特性与蓝带发光关系的研究

采用卢瑟福背散射／沟道技术，X射线双晶衍射技术和光致发光技术对几个以MOCVD技术生长的蓝带发光差异明显的未掺杂GaN外延膜和GaN：Mg外延膜进行了测试。结果表明，未掺杂GaN薄膜中出现的2．9eV左右的蓝带发光与薄膜的结晶品质密切相关。随未掺杂GaN的蓝带强度与带边强度之比增大，GaN的卢瑟福背散射／沟道谱最低产额增大，X射线双晶衍射峰半高宽增大。未掺杂GaN薄膜的蓝带发光与薄膜中的某种本征缺陷有关。研究还表明，未掺杂GaN中出现的蓝带与GaN：Mg外延膜中出现的2．9eV左右的发光峰的发光机理不同。     

分子束外延GaAs／AlGaAs超晶格缓冲层量子阱材料的研究

采用分子束外延技术生长了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ单量子阱得多量子阱材料。采用ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ超晶格缓冲层掩埋衬底缺陷，获得的量子阱结构材料被成功地用于制作量子阱激光器。波长为７７８ｎｍ的激光器，最低阈值电流为３０ｍＡ，室温下线性光功率大于２０ｍＷ。     

分子束外延低温生长GaAs的Raman光谱研究

我们对从ＧａＡｓ衬底剥离下来的低温下分子束外延生长的ＧａＡｓ（ＬＴＧ－ＧａＡｓ）薄膜进行了喇曼光谱测量，研究了不同温度下生长的ＬＴＧ－ＧａＡｓ在退火前后晶体完整性的变化．我们首次观测到了１９０℃生长样品中Ａｓ沉淀物所引起的喇曼峰，并证明８００℃快速热退火３０秒后产生的Ａｓ沉淀物是无定形Ａｓ．