分子束外延及其应用

最早发表有关化合物半导体分子束外延(简称MBE)的论文大约是五年前的事。之后,贝尔实验室及国际商业机械公司对分子束外延进行了研究发展,最近,它作为半导体单晶新的生长技术而引人注目。分子束外延可以生长极薄(几十埃)的外延层,且原子能级平坦,但用目前的汽相和液相外延法生长这样的薄层就很困难。本文就分子束外延及其应用问题加以阐述。     

在InP衬底上生长高纯度的GalnAs特性和有机金属气相生长

在早期的研究中,用液相外延(LPE),氢化物汽相外延(hydride VPE),氯化物 VPE 和有机金属 VPE(OMVPE)在InP 衬底上已经生长出 InP 和 CaInAs 薄外延层。这些材料在毫米波器件和光电电子学分支光纤通信方面有了广泛的应用。OMVPE用于减压和大气压力下生长含 In 的Ⅲ—Ⅴ族化合物半导体。     

新型全固源分子束外延技术及其在器件制作中的应用

１．引言外延生长是半导体材料和器件制造的最关键的工艺技术，外延技术的发展与材料及器件的发展互相促进，共同发展。外延生长技术的应用与发展对于提高半导体材料的质量和器件的性能，对于新材料、新器件的开发，对于半导体科学的发展都有重要的意义。反过来，对器件质量和性能的进一步要求又推动人们探索更新、更好的外延技术。外延技术首先从硅外延技术发展起来，进而到化合物半导体外延。１９６２年、１９６３年，氯化物汽相外延法（ＶＰＥ）和液相外延法（ＬＰＥ）相继问世，用这些方法制备的材料广泛应用于制作各种微波及光电子器件…     

用于场效应晶体管的砷化镓的氢化物汽相外延生长

利用氢化物的汽相外延技术(AsH_3+HCl+Ga+H_2)生长了适宜制备金属半导体场效应晶体管的GaAs外延材料。外延材料的性质和由这种材料制备的场效应晶体管的特性同液相外延技术及比较通用的AsCl_3汽相外延生长技术所得的相类似。在面积约为6.5厘米~2的衬底上,外延层薄层电阻的均匀性约为5％(对平均值的偏离)。建立了一种生长缓冲层的新技术。实验发现,将NH_3掺入AsH_3的气流时,可以使4～9×10~(15)厘米~(-3)的本底杂质浓度降低到小于10~(14)厘米~(-3)。通过调制生长时的气体流量,在一次工艺生长流程内制备了较复杂的n~+/n/缓冲层结构。     

在CdTe上开管等温汽相外延Hg_(1-x)Cd_xTe

在CdTe衬底上,应用开管等温汽相外延(ISOVPE)已经生长出能达到制作器件的Hg_(1-x)Cd_xTe(0.2≤x≤0.35)外延层。层的表面形貌似镜,且霍耳数据能与液相外延(LPE)生长的HgCdTe相比较。在等温汽相外延HgCdTe的层上制出了截止波长为4.1μm(77K)的光伏器件。它的性能可与我们用液相外延获得的HgCdTe层所制作的光伏器件的性能相比较。     

用MOCVD法生长HgCdTe薄膜晶体

1.引言1958年Rcuhrwein提出了用金属烷基化合物制成薄膜的技术称为MOCVD法(金属有机化学汽相沉积),或称MOVPE(有机金属汽相外延)。1968年英国Hansevit开始对化合物半导体单晶的生长进行了多次试验,证实这种方法是一种高精度的薄膜生长技术。1971年Manasevit和Simpson最先报导了采用MOCVD法生长Ⅱ-Ⅵ化合物晶体     

GaAs—GaAlAs双异质结发光二极管的液相外延工艺

液相外延(LPE)已成为生长高质量Ⅲ—Ⅴ族半导体外延层的一种实用的技术。本文叙述了该实验的液相外延系统、外延工艺和实验结果,并对有关的工艺和实验结果进行了讨论。     

日本公司使MOCVD法面目一新

作为釆用III-V族化合物半导体晶片制作光电器件时费用上最上算的一种方法，即金属有机物化学汽相沉积（MOCVD)法，正在加入半导体生产技术的主要行列。MOCVD法除有控制性好及生产率高等优点外，还能比现在流行的液相外延法制作出更大的晶片。虽然分子束外延法控制性更好，但其设备费用较高，产量也较低。     

蒸汽压控制温差液相外延法

本文介绍了一种用于Ⅲ一Ⅴ族半导体化合物生长的新的液相外延法——蒸气压控制温差液相外延法。该方法的特点在于在生长系统中引入适当的Ⅴ族元素蒸气压以抑制Ⅴ族元素空位的产生;外延生长由母液中的温度梯度来维持;生长过程中衬底温度保持恒定,且生长温度大大低于普通液相外延法。将该方法用于GaAs液相外延获得了高质量的外廷层,其室温非有意掺杂载流子浓度小于2×10~(15)/cm~3,电子霍耳迁移率大于6000cm~2/v·sec,位错腐蚀坑密度可低至470/cm~2。     

半导体激光器的制造新技术

半导体激光器是激光器中的一种,它的制造技术有分子束外延、液相外延、金属有机物化学气相淀积、低压金属有机物化学气相淀积和化学束外延等.结果表明,器件特性与制备方法有关.例如:利用金属有机气相外延生长的GaAs/GaAlAs异质结,可以制造高精致的大功率激光器,其波长为780～880nm.用具有特殊波导特性的质量阱(QW)结构能满足大功率需要.各种参量包括这些层的结构和配合以及多层结构的光、电特性,通过该方法大面积生长外延层而达到最佳化.本文重点介绍上述技术的生长机理、实验系统简图、典型工艺以及在器件制造上的应用.     

半导体外延炉温度数字程序给定仪介绍

半导体多层液相外延生长技术乃是目前集成光学研究中制备各功能部件及各充电器件的主要工艺手段.生长中都有一个外延层厚度控制的问题.从理论计算可知层厚正比于降温速率.因此,整个外延过程不但需要精密温度控制,而且有一个升温-恒温-以及以不同速率不断降温的过程. 本仪器为满足上述要求,设有升、降温速率选择,恒温温度选择和恒温时间选择三组码盘,使温度控制可按工艺要求预选,并进行预置→升温→恒温→降温     

外延生长碲镉汞薄膜的现状和前景

本文简要综述了液相外延(LPE)、分子束外延(MBE)、金属有机物汽相外延(MOVPE)生长碲镉汞(MCT)单晶薄膜的工艺特点,存在的问题和发展趋势.     

半导体激光器非平面液相外延技术

本文阐述了非平面液相外延生长的基本机理及其在半导体激光器制作中的重要作用。将非平面外延与平面外延生长进行了比较。详细讨论了影响InP非平面液相外延生长的几个技术问题。     

金属有机化合物化学汽相淀积(MOCVD)技术

<正> 一引言近年来出现了许多具有复杂结构的化合物半导体器件,如GaAsIC、高电子迁移率晶体管(HEMT)、超晶格器件和双异质结半导体激光器等。与之相应,对化合物半导体生长技术也提出了更高的要求,主要有以下三方面: 1) 能精密生长非常薄的外延层(小于几百埃); 2) 能生长含有多种元素的多层结构薄膜; 3) 能很均匀地生长大面积的薄膜。     

离化掺杂技术

近几年来,随着微细加工技术的迅速发展,不仅要求图形线条加工宽度进入亚微米量级,而且要求外延生长膜层厚度方向实现亚微米以下的尺寸控制。由于分子束外延在薄膜生长技术方面与气相外延、液相外延相比,对实现膜层亚微米尺寸具有其独特的优点,所以自它问世以来进展很快。最近几年根据国内外有关文献报道,分子束外延已成为制作新型的半导体材料、复杂结构的电子器件及开展表面物理学、表面化学、表面材料分析方面的有力手段。     

Ga_(0.47)In_(0.53)As/InP双异质结晶片的化学束外延生长

垂直腔面发射激光器需要外延层的总厚度达10μm,因此需要较高的生长速率并且不能降低晶体质量。这里介绍的适用于Ⅲ—Ⅴ化合物半导体生长的化学束外延技术综合了 MBE 和 MOCVD 技术的若干优点,这种技术的优点是可实现高生长速率,良好的表面均匀性和易于实现有利于激光晶片生长所需合金的组分控制。     

在蓝宝石衬底上外延生长光导探测器用的HgCdTe

用等温汽相外延(ISOVPE)和液相外延(LPE)组合,在用金属有机物化学汽相淀积(MOCVD)的CdTe/蓝宝石衬底上生长HgCdTe。用ISOVPE把CdTe层转变为Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te。ISOVPE和LPE过程连续在闭管内进行,应用转变工艺,降低CdTe和HgCdTe间的晶格失配、并减少CdTe衬底和外延层间互扩散产生的组分梯度。晶片在Hg气氛中退火后制做成光导探测器性能验证了晶片质量,结果可与在CdZnTe上外延生长HgCdTe制做的一般探测器性能相比。     

分子束外延生长的连续工作InGaAs/InP隐埋异质结激光器

人们对用于1.0～1.7μm波长光纤通信系统光源的以InGaAsP和InGaAs作有源层的半导体激光器已进行了广泛研究。本文报导一种采用分子束外延生长制备的InGaAs/InP隐埋异质结激光器,该激光器的隐埋层是用液相外延生长的。InGaAs/InP隐埋异质结激光器的结构如图1所示。该激光器是以掺Sn(100)InP为衬底,用分子束外延生长:(1) n-InP限制层;(2) 非掺杂(n-型)InGaAs有源层;(3) p-InP限制层。接着用液相外延生长隐埋层(p-InP层和n-InP层),再用分子束外延生长p-InGaAs顶层。在分子束外延生长     

化学束外延及其在半导体材料与器件中的应用

本文介绍了薄膜晶体生长的最新技术--化学束外延(CBE),通过与分子束外延(MBE)和金属有机化学汽相沉积(MOCVD)技术的比较,说明了这一新技术的基本概念,生长动力学以及在半导体材料和激光器件方面的应用.     

《半导体光电》一九八二年总目录

1015丹0 j.l,几,‘25,用扫描电镜测量P一P一硅薄层 外延层的厚度326.In:一二GaxAs,P:一,/Inp异质结rviJ 可控重复液相外延生长427.CdPZ的合成和Cd在InpL卜的扩散428.510单层减反射膜的监控和应用429.小光点扫描在半导体光电二极管 研制过程中的应用430.用扫描电子显微镜研究半导体激 光器中的缺陷431.大面积洁净室4 缘述32.从第七届iEEE国际半导体激光 学术会议皆国夕卜半导体激光器的 发展233.激光全息光刻技术23J.国外1.3卜m长波长发光二极管的 研制动态335.国外可见光半导体激光器发展趋 势336·l一v族化合物长波长光电探神 器结…