闪锌矿结构CrAs薄膜在不同过渡层InGaAs和 GaAs上的分子束外延生长、结构及磁性

利用低温分子束外延技术分别在InGaAs和GaAs缓冲层上进行了CrAs薄膜的生长.截面高分辨透射电子显微镜图像表明,两种过渡层上生长的CrAs薄膜都保持着闪锌矿结构.利用超导量子干涉仪测量得到的残余磁矩和温度的关系曲线证明了两种过渡层上生长的CrAs薄膜的居里温度均高于400K.闪锌矿结构CrAs薄膜在不同缓冲层上的成功生长将可能拓宽这类具有室温铁磁性新型半金属薄膜在未来半导体自旋电子学领域的应用.     

在含有InSb非晶过渡层的GaAs衬底上用分子束外延生长InSb薄膜

在（１００）取向半绝缘ＧａＡｓ衬底上，采用独特的含有ＩｎＳｂ非晶过渡层的两步分子束外延（ＭＢＥ）生长了异质外延ＩｎＳｂ薄膜。ＩｎＳｂ外延层表面为平滑镜面，外延层厚度约为６μｍ，导电类型为ｎ型，室温（３００Ｋ）和液氮（７７Ｋ）霍尔载流子浓度分别为ｎ＿（３００Ｋ）：２．０×１０￣（１６）ｃｍ￣（－３）和ｎ＿（７７Ｋ）：２．４×１０￣（１５）ｃｍ￣（－３）；电子迁移率分别为μ＿（３００Ｋ）：４１０００ｃｍ￣２Ｖ￣（－１）Ｓ＿（－１）和μ＿（７７Ｋ）：５１２００ｃｍ￣２Ｖ￣（－１）Ｓ￣（－１）。ＩｎＳｂ外延层双晶衍射半峰宽为１９８ａｒｃｓ，最好的ＩｎＳｂ外延层的半峰宽小于１５０ａｒｃｓ。采用ＩｎＳｂ非晶过渡层有效地降低了外延层中的位错密度，改善了ＩｎＳｂ外延层的质量。     

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     

Cr掺杂InAs自组织量子点的分子束外延生长及磁性质

利用低温分子束外延技术制备了Cr掺杂的InAs铁磁性自组织量子点.高分辨电子显微镜分析表明InAsCr量子点保持了较好的闪锌矿结构.超导量子干涉仪磁性测量表明InAsCr自组织量子点的铁磁转变温度超过400K.     

Cr掺杂InAs自组织量子点的分子束外延生长及磁性质

利用低温分子束外延技术制备了Cr掺杂的InAs铁磁性自组织量子点.高分辨电子显微镜分析表明InAs:Cr量子点保持了较好的闪锌矿结构.超导量子干涉仪磁性测量表明InAs:Cr自组织量子点的铁磁转变温度超过400K.     

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＜     

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．     

在砷化镓衬底上用分子束外延法生长锑化铟薄膜

用分子束外延方法在ＧａＡｓ上生长ＩｎＳｂ薄膜。方法是先在温度３８０℃生长ＩｎＳｂ有源层。然后低温（３００℃）生长一层约０．０３μｍ厚的ＩｎＳｂ缓冲层。Ｓｂ＿４与Ｉｎ的束流等效压强比为４：１时，可获得温度７７Ｋ最大霍尔迁移率的材料。在２～５μｍ厚度的薄膜中，温度７７Ｋ的霍尔迁移率大于３５０００ｃｍ￣２Ｖ￣（－１）·ｓ￣（－１）和Ｘ射线半峰宽小于２５０（″）。温度７７Ｋ的霍尔迁移率比最近报导的结果大３倍。Ｘ射线半峰宽也相对小。对可改进薄膜性能的几种可能性作了探讨。     

HgCdTe分子束外延薄膜的研制

本文概要报导我们ＨｇＣｄＴｅＭＢＥ上作的最近进展。一批面积２．０－１６．６ｃｍ２，组份ｘ０．１８８－０．３０，载流子浓度７．８１×１０１４～１．０×１０１６ｃｍ－３，迁移率１．０×１０４～１．４５×１０５ｃｍ２ｖ－１．ｓ－１和ｘ射线双晶衍射半峰宽（ＦＷＨＭ）６４～１００ａｒｃｓｅｃ的Ｎ型原生ＨｇＣｄＴｅ外延膜已经得到，某些参数已接近或达到国外报导的典型值，并在国内首先研制了直径为５０ｍｍ的ＨｇＣｄＴｅ外延膜。为了评价材料的特性，用一块Ｘ＝０．２４３的外延膜经适当热处理后研制了光伏探测器试验阵列，其最好的一元探测率Ｄλ＊＝２．４４×１０１０ｃｍＨｚ１／２Ｗ－１（λｃ＝７．９μｍ）。     

分子束外延高铟组分InGaAs薄膜研究

研究了分子束外延生长条件对高铟组分InGaAs材料性能的影响,分析了生长温度、V/III比和As分子束形态对In_0.74Ga_0.26As材料光致发光和X射线衍射峰强度、本底载流子浓度和迁移率的影响。测试结果表明：适中的生长温度和V/III比可以提高材料晶格质量,减少非辐射复合,降低本底杂质浓度。As分子束为As₂时In_0.74Ga_0.26As材料质量优于As₄分子束。当生长温度为570 ℃,As分子束形态为As₂,V/III比为18时,可以获得较高的光致发光和X射线衍射峰强度,室温和77 K下的本底载流子浓度分别达到6.3×10¹⁴ cm^-3和4.0×10¹⁴ cm^-3,迁移率分别达到13 400 cm²/Vs和45 160 cm²/Vs。     

分子束外延生长InGaAs/GaAs异质结及其在独特场效应晶体管中的应用

用分子束外延技术生长了ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ异质结材料,并用ＨＡＬＬ效应法和电化学Ｃ－Ｖ分布研究其特性。讨论了ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ宜质结杨效应晶体管（ＨＦＥＴ）的优越性。和ＧａＡｓ ＭＥＳＦＥＴＳ或ＨＥＭＴ相比,由于ＨＦＥＴ没有Ａｌ组份,具有低温特性好,低噪声和高增益等特点。本文研究了具有ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ双沟道和独特掺杂分布的低噪声高增益ＨＦＥＴ。     

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。     

分子束外延GaAs/AlGaAs材料及应用

利用国产MBE设备,我们研制了多种多用途的GaAs/AlGaAs器件结构材料,并制作出GaAs/AlGaAs量子阱激光器、GaAs/GaAlAs自电光效应器件(SEED)、GaAs/AlGaAs HEMT等多种器件。     

全固源分子束外延生长InP和InGaAsP

在国产分子束外延设备的基础上,利用新型三温区阀控裂解源炉,对InP及InGaAsP材料的全固源分子束外延(SSMBE)生长进行了研究.生长了高质量的InP外延层,表面缺陷密度为65cm-2,非故意掺杂电子浓度约为1×1016cm-3.InP外延层的表面形貌、生长速率及p型掺杂特性与生长温度密切相关.研究了InGaAsP外延材料的组分特性,发现在一定温度范围内生长温度对Ⅲ族原子的吸附系数有较大影响.最后得到了晶格匹配的In0.56Ga0.4As0.04P06材料,低温光致发光谱峰位于1507 nm,FWHM为9.8 meV.     

热退火对分子束外延生长的高纯GaAs薄膜中深能级的影响

用深能级瞬态谱(DLTS)研究了分子束外延生长的高纯GaAs薄膜中的深能级.带金电极的高纯GaAs薄膜经不同温度的热退火,其DLTS峰谱的位置和幅度均发生变化.这是由于在热退火中金电极与GaAs反应,从而出现各种各样的DLTS峰谱.来用器件制造的台面腐蚀工艺去除反应物后的DLTS峰谱退化为一个单峰谱.本文结合伏安特性的测量结果对DLTS峰谱的变化进行了分析和讨论.