用高分辨率电子显微技术研究Ⅲ族氮化物半导体的特性

利用高分辨率电子显微技术研究了等离子体增强分子束外延（ＰＥ－ＭＢＥ）生长的ＧａＮ，Ａｌｎ和ＩｎＮ薄膜的微结构特性。闪匀矿和纤锌矿多晶相分别在（００１）ＧａＡｓ和０００１）６Ｈ－ＳｉＣ衬底上优先成核。沿（１１１）平面的层微孪晶是闪锌矿结构薄膜的主要缺陷，而在纤锌矿结构薄膜中，以沿（０００２）平面的层错和始于衬底表达的线缺陷更为常见。在适宜的缓冲层上生长的薄膜晶体质量有所提高.     

用高分辨率电子显微技术研究Ⅲ族氮化物半导体的特性

利用高分辨率电子显微技术研究了等离子体增强分子束外延（ＰＥ－ＭＢＥ）生长的ＧａＮ，ＡｌＮ和ＩｎＮ薄膜的微结构特性。闪锌矿和纤锌矿多晶相分别在（００１）ＧａＡｓ和（０００１）６Ｈ－ＳｉＣ衬底上优先成核。沿｛１１１｝平面的层错和微孪晶是闪锌矿结构薄膜的主要缺陷，而在纤锌矿结构薄膜中，以沿｛０００２｝平面的层错和始于衬底表面的线缺陷更为常见。在适宜的缓冲层上生长的薄膜晶体质量有所提高     

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。     

MBE－GaAs／Si材料晶体质量对少子扩散长度的影响

对于ＧａＡｓ／Ｓｉ材料由于晶格失配和热膨胀系数失配，外延时必然会出现大量的失配位错等缺陷进入外延层，为了更有效地消除或减弱由于以上二种失配所引入的失配位错等缺陷，本文采用高温快速热退火的方法，结合表面光伏（ＳＰＶ），微波光电导谱（ＭＰＣＳ），双晶衍射（ＤＣＲＤ）等测试手段在整个高温热退火区域寻求一个对具有一定ＧａＡｓ层厚度的ＧａＡｓ／Ｓｉ材料最佳热退火温度Ｔｏ，经此温度Ｔｏ快速热退火后，由ＳＰＶ，ＭＰＣＳ所测得的ＧａＡｓ外延层少子扩散长度Ｌｐ数值达最大，ＤＣＲＤ所测得双晶衍射半峰竞也明显变窄，各项指标均有     

MBE生长InAs薄膜输运性质的研究

在ＧａＡｓ衬底上ＭＢＥ生长大失配ＩｎＡｓ薄膜，虽然在界面处存在大量位错，但仍能在ＩｎＡｓ薄膜中得到较高的电子迁移率．掺Ｓｉ样品的迁移率比同厚度未掺杂的样品要高．且对未掺杂的ＩｎＡｓ薄膜，迁移率在室温附近有一个明显的极小值．这些反常行为可以通过体层和界面层电子的并联电导模型来解释．     

S钝化GaAs(100)衬底上分子束外延ZnSe薄膜的喇曼光谱研究

用分子束外延法（ＭＢＥ）分别在经（ＮＨ４）２Ｓｘ溶液和Ｓ２Ｃｌ２溶液钝化的ＧａＡｓ（１００）衬底上生长了ＺｎＳｅ薄膜．用室温喇曼光谱对不同处理方法的ＧａＡｓ上所长ＺｎＳｅ薄膜的晶体质量和ＺｎＳｅ／ＧａＡｓ界面进行对比研究．用喇曼散射的空间相关模型定量分析了一级喇曼散射的空间相关长度与晶体质量间的关系．根据ＧａＡｓ的ＬＯ－等离子激元耦合模喇曼散射强度的变化，分析了不同Ｓ钝化方法对ＺｎＳｅ／ＧａＡｓ界面以及ＺｎＳｅ薄膜质量的影响．结果表明，Ｓ２Ｃｌ２溶液钝化的ＺｎＳｅ／ＧａＡｓ样品具有较低的界面态密度和较好的     

MBE生长InSb外延层特性及红外探测器研究

本文报道了采用含有ＩｎＳｂ非晶过渡层的两步ＭＢＥ生长技术，在ＧａＡｓ（１００）衬底上异质外延生长的ＩｎＳｂ外延层材料特性及初步的器件性能。５μｍ厚的ｎ型本征ＩｎＳｂ外延层７７Ｋ时的电子浓度和迁移率分别为：ｎ～２．４×１０￣（１５）ｃｍ￣（－３），μ～５．１２×１０￣４ｃｍ￣２Ｖ￣９－１）ｓ￣（－１），高质量ＩｎＳｂ外延层的Ｘ射线双晶衍射半峰宽（ＦＷＨＭ）＜１５０″。ＩｎＳｂ表面的相衬显微形貌，ＩｎＳｂ／ＧａＡｓ界面的ＴＥＭ形貌相和ＩｎＳｂ外延层的红外透射谱等测试结果都肯定了ＭＢＥＩｎＳｂ外延层的质量。研究结果已基本达到目前国外同类研究水平。用ＭＢＥ生长的ｎ型ＩｎＳｂ外延层薄膜首次制作了中波（３～５μｍ）多元光导线列器件，终测表明，器件的光导响应率较高Ｒ（Ｖ）～７８００Ｖ／Ｗ，均匀性很好ΔＲ（Ｖ）／Ｒ（Ｖ）＜７％，ＭＢＥＩｎＳｂ外延薄膜展示了良好的红外探测器应用前景。     

Si衬底上热壁外延制备GaAs单晶薄膜材料

报道了采用热壁外延（ＨＷＥ）技术,在Ｓｉ表面生长ＧａＡｓ薄膜。先通过活化剂活化Ｓｉ表面,再采取两步生长法外延ＧａＡｓ单晶薄膜,最后进行断续多层循环退火（ＩＭＣＡ）。经电子探针（ＥＰＭＡ）、Ｒａｍａｎ光谱、Ｈａｌｌ测量和荧光（ＰＬ）光谱测试分析,证实在Ｓｉ表面获得了的４μｍ厚的ＧａＡｓ单晶薄膜。     

GaAs衬底层选择性腐蚀技术

本文在ＧａＡｓＧａＡｌＡｓ选择性腐蚀的基础上进行了腐蚀ＧａＡｓ衬底层获得ＧａＡ／ＧａＡｌＡｓ外延层薄膜的二次腐蚀技术。最终选用了Ｃ３Ｈ４（ＯＨ）（ＣＯＯＨ）３．Ｈ２Ｏ－Ｈ２Ｏ２系选择性腐蚀液和Ｈ２ＳＯ４－Ｈ２Ｏ２系腐蚀液，获得了快速，可控制，重复性好的可全部可局部去除衬底的腐蚀方法。     

在（311）面上所生长的Al_xGa_（1－x）As／GaAs单量子阱特性

文章报道了用分子束外延（ＭＢＥ）法在６００℃和６５０℃下，在Ｓｉ掺杂的ＧａＡｓ衬底的（３１１）Ａ和（３１１）Ｂ面上成功地生长了高质量的ＡｌｘＧａ１－Ａｓ／ＧａＡｓ单量子阱材料。计算了光荧光（ＰＬ）峰值能量，并与实验作了比较。讨论了（３１１）Ａ和（３１１）Ｂ面上的不同生长特性。     

分子束外延GaAs_（1－x）Sb_x／GaAs及界面失配研究

本文以开发长波长半导体光电子材料为目的，对ＧａＡｓ１－ｘＳｂｘ／ＧａＡｓ这一大失配异质结材料开展了较为深人的研究，利用国产ＭＢＥＩＩＩ型设备外延生长了全组分的ＧａＡｓ１－ｘＳｂｘ材料，化学热力学数据分析表明，Ｓｂ结合到ＧａＡｓｓｂ中的速率比Ａｓ高得多，实验表明，合金组分可由Ｓｂ／Ｇａ束流比控制，也发现Ｓｂ束流的支配作用随温度升高而降低．利用ＴＥＭ和ＲＢＳ技术研究了异质结界面及外延层的晶体质量，实验表明采用组分阶变的过渡层有效地抑制了界面位错向体层的延伸，可以获得较高晶体质量的外延层．     

离子注入半绝缘GaAs电激活效率与电激活均匀性的研究

研究了Ｓｉ＾＋和Ｓｉ＾＋／Ａｓ＾＋注入到Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ Ｂｒｉｄｇｍａｎ（ＨＢ）和Ｌｉｑｕｉｄ Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ（ＬＥＣ）方法制备的半绝缘ＧａＡｓ衬底电激活效率与均匀性。结果发现：在相同条件下（注入与退火）,不同生长方法的半绝缘ＧａＡｓ衬底电激活不同,通常电激活ＨＢ〉ＬＥＣ,ＨＢ ＳＩ－－ＧａＡｓ（Ｃｒ）（１００）Ａ面〉（１００）Ｂ面,Ｓｉ＾＋／Ａｓ＾＋双离子     

气态源分子束外延InP和InAs基Ⅲ－Ⅴ族化合物材料

本文简要报告我们气态源分子束外延实验结果．材料是ＧａＡｓ（１００）衬底上外延的晶格匹配的Ｉｎｙ（Ｇａ１－ｘＡｌｘ）１－ｙＰ（ｘ＝０～１，ｙ＝０．５），ＩｎＧａＰ／ＩｎＡｌＰ多量子阱；在ＩｎＰ（１００）衬底上外延的ＩｎＰ，晶格匹配的ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＡｌＡｓ以及ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＰ／ＩｎＡｓＰ多量子阱，ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡＳＨＥＭＴ等．外延实验是用国产第一台化学束外延（ＣＢＥ）系统做的．     

MOCVD生长GaN的喇曼散射谱

对在ＧａＡｓ（００１）、Ａｌ２Ｏ３（０００１）和Ｓｉ（１１１）等衬底上ＭＯＣＶＤ技术生长的ＧａＮ薄膜进行了背散射几何配置下的喇曼散射测试分析和比较，观察到了α相ＧａＮ的Ａ１（ＬＯ）模、Ａ１（ＴＯ）模、Ｅ１（ＬＯ）模和Ｅ２模．结合Ｘ射线衍射谱，分析了因不同生长工艺导致ＧａＮ／ＧａＡｓ样品的不同结构相的喇曼谱的差异，发现ＧａＮ的喇曼谱与ＧａＮ外延层的结构相、完整性及工艺条件有关，可利用其作为检测ＧａＮ外延层结构特性的一种有用手段．对含有少量β相ＧａＮ样品，观测到了包含有β相ＧａＮ贡献的声子模式（７４０ｃｍ－１）．     

直流磁控溅射中氩气压力对WSi／GaAs系统的影响

以ＷＳｉ复合材料作为靶源，采用直流磁控溅射工艺成膜，在不同氩气（载能粒子）压力条件下，８００℃、１７ｍｉｎ退火前后ＷＳｉ／ＧａＡｓ系统的性能。包括用显微显像观察不同氩气压力下淀积膜退火前后表面变化；ＳＥＭ分析系统断面、ＡＥＳ分析膜层与ＧａＡｓ衬底的界面情况；并通过肖特基二极管Ｉ－Ｖ特性的测量研究其整流特性。实验结果表明，在１．３－－１．６ｐａ氩气压力下淀积的ＷＳｉ膜层与ＧａＡｓ衬底所构成的系统具有     

MBE生长轻掺Si高迁移率GaAs材料的杂质补偿特性研究

本文报道了用ＭＢＥ生长轻掺Ｓｉ高迁移率ＧａＡｓ材料的杂质补偿特性实验研究．已得到７７Ｋ温度下迁移率为１６．２e４ｃｍ２／（Ｖ·ｓ）的ＧａＡｓ材料．样品的Ｈａｌｌ测量结果表明：在较低的杂质浓度范围（１e１３ｃｍ－３＜ｎ＜１e１５ｃｍ－３）内，在大体相同的生长温度（５９０℃左右）下，选择适当的生长速率Ｇｒ会增强对浅受主杂质的抑制作用，同时也会抑制Ｓｉ的自补偿效应，减小杂质的补偿度Ｎａ／Ｎｄ之值，从而提高ＭＢＥ外延ＧａＡｓ材料的迁移率．     

B离子在n（Si）－GaAs层中的化学补偿效应

Ｂ＋注入ｎ（Ｓｉ）－ＧａＡｓ层，经高温退火在ＧａＡｓ晶格恢复过程中，Ｂ将占据ＧａＡｓ晶格中一定位置成为替位Ｂ，当Ｂ取代Ａｓ位，则形成双受主ＢＡｓ．当Ｂ取代Ｇａ位，并形成络合物ＢＧａＶＡｓ，将促使Ｓｉ占Ａｓ位，形成受主ＳｉＡｓ和受主络合物ＢＧａＳｉＡｓ．由于所产生的受主与ｎ型层中施主ＳｉＧａ的补偿，减少了ｎ型层的载流子浓度，即Ｂ的化学补偿效应．本文采用霍耳测量及光致发光测量对Ｂ的补偿行为进行分析．     

分子束延GaAs1—xSbx／GaAs及界面失配研究

本文以开发长波长半导体光电子材料为目的，对ＧａＡｓ１－ｘＳｂｘ／ＧａＡｓ这一大失配质结材料开展了较为深入的研究，利用国产ＭＢＥＩＩＩ型设备外延生长了全组分的ＧａＡｓ１－ｘＳｂｘ材料，化学热力学数据分析表明Ｓｂ结合到ＧａＡｓＳｂ中的速率比Ａｓ高得多，实验表明，合金组分可由Ｓｂ／Ｇａ束流比控制，也发现Ｓｂ束流的支配使用随温度升高而降低，利用ＴＥＭ和ＲＢＳ技术研究了异质结界面及外延层的晶体质量，实验表明     

用离子集团束技术在Si上外延生长GaAs

本文描述了用一种新的离子集团束技术在较低的温度下在Ｓｉ衬底上外延生长ＧａＡｓ的初步实验结果．实验表明：Ａｓ＋离子束轰击对于去除Ｓｉ上自然氧化层是有效的，在衬底温度为５５０℃得到ＧａＡｓ单晶．     

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。