硅外延及其应用

介绍了硅外延生长技术,综述了应用于硅外延的分子束外延（MBE）、化学气相沉积（CVD）、液相沉积（LPE）三种工艺,并介绍了Si基外延材料器件的应用。     

生产4英寸硅片的分子束外延设备

据日本电报电话公用公司报道,由该公司设计,经Anelva公司制造的硅分子束外延设备能大量生产4英寸的硅外延片。生产一片外延片需20分钟,最高的生长速率为20(?)/s。硅片沉积室50cm~3。硅片可以旋转,整个片子上的厚度均匀性变化<±5％。掺杂剂为锑,掺杂均匀度变化<±10％。均匀度的变化反应整个硅片上温度变化±5℃。加     

离化原子群束(ICB)外延及其应用

本文扼要介绍离化原子群束(ICB)外延的机制、设备、薄膜生长机理和它的应用及前景。     

氮化镓薄膜生长工艺研究的最新进展

综述了高质量ＧａＮ薄膜材料生长工艺的最新进展，着重阐明金属有机物汽相沉积工艺以及以活性氮为前体的分子束外延工艺的应用。     

气态源分子束外延生长GexSi1-x/Si异质结合金

采用气态源分子束外延法成功地生长了ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ异质结合金材料，所使用的气体分别是乙硅烷和锗烷。高能电子衍射被用于原位监控生长层的表面重构状态。在一定的生长温度下，ＧｅｘＳｉ１－ｘ合金组分ｘ取决于锗烷和乙硅烷的流量比。外延层的表面形貌与锗组分的大小、生长层的厚度及生长温度有关。结果表明，较大的锗组分和较高的生长温度利于由二维模式向三维模式转变的外延生长。     

四阱耦合InGaAs/InAlAs/InP量子级联激光器材料的结构特性研究

报道了用气态源分子束外延 (GSMBE)技术生长的InAlAs/InGaAs四阱耦合量子级联激光器 (QCL)材料的结构特性。X射线双晶回摆曲线谱测量结果表明所生长的QCL有源区的界面 (含 770层外延层 )、厚度达到单厚子层控制 ,组份波动≤ 1% ,晶格失配≤ 1× 10 - 3。采用特殊的优化工艺 ,Φ5 0mm外延片的表面缺路陷密度降至 1× 10cm- 2 ,达到了器件质量的要求。     

用新前体分子束外延立方GaN

用新前体分子束外延立方ＧａＮ日本筑波大学科研人员应用单分子联氨（ＭＭＨｙ）为新型氮源，首次成功地制备了立方ＧａＮ（ｃ－ＧａＮ）外延层。实验仪器为传统的ＭＯＭＢＥ设备，基底是以Ｈ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２Ｏ＝５：１：１腐蚀液刻蚀的ＳＩ－ＧａＡｓ（１００）...     

GSMBE法ZnSe外延层中的晶体缺陷

ＧＳＭＢＥ法ＺｎＳｅ外延层中的晶体缺陷日本三菱电子公司最近研究了气态源分子束外延ＺｎＳｅ膜初始阶段的晶体缺陷。实验以金属锌和Ｈ２Ｓｅ为源，在具有（４×８）Ｇａ稳定表面的（１００）ＧａＡｓ缓冲层上生长ＺｎＳｅ。用反射高能电子衍射（ＰＨＥＥＤ）原位监测了...     

用分子束外延膜制造场效应晶体管

用气相和液相外延在衬底上生长外延层的两种方法,不久就会被分子束方法所超过。在日本三菱电气公司的发展下,该法已经生产了一种在8千兆赫下工作的低噪声砷化镓金属半导体场效应晶体管(MES FET)。这种不同规格的MES FET正在逐步取代用于小信号放大,频率发生和功率放大的硅器件、Impatt二级管和甘氏二级管。 到目前为止,这些外延片已在最佳偏压和2.5分贝的噪声指数下获得8.4分贝的增益,比用气相外     

热解氮化硼(PBN)坩埚的研制及在分子束外延中的应用

一、前言热解氮化硼(PBN)是一种新型陶瓷材料。这种材料有各向异性与各向同性之分。据文献报道前者用途较广,而后者尚限于几方面的应用。本文研究前者。PBN 材料,从六十年代末,七十年代初国外已从研究进入生产,开始有商品出售,如今已广泛应用在宇航、电子、电工、化工、冶金、医疗等各领域。由于PBN 的物理和化学性能比较稳定,在半导体材料的制备上有着特殊的价值。如分子束外延用坩埚、到液相外延用的舟皿、砷化镓单晶坩埚都要用它。分子束外延用束源坩埚     

InGaAs/InP HBT材料的GSMBE生长及其特性研究

本文报道了采用气态源分子束外延 (GSMBE)技术生长InGaAs/InP异质结双极晶体管 (HBT)材料及其特性的研究。通过对GSMBE生长工艺的优化 ,在半绝缘 ( 10 0 )InP衬底上成功制备了高质量的InGaAs/InPHBT材料 ,InGaAs外延层与InP衬底的晶格失配度仅为 4× 10 - 4量级 ,典型的InP发射区掺杂浓度 ( 4× 10 1 7cm- 3)时 ,电子迁移率为 80 0cm2 ·V- 1 ·s- 1 ,具有较好的电学特性 ,可以满足器件制作的要求。     

分子束外延(MBE)Ⅲ-Ⅴ族材料及其器件应用的进展

随着分子束外延(MBE)生长环境清洁度的改善和生长工艺技术的改进,MBE GaAs 的纯度、AlGaAs/GaAs 异质结界面质量和外延层的性能等都有明显提高。MBEⅢ-Ⅴ族三元、四元合金(如 InGaAs、InAlAs、InGaAlP、InGaAsP…等)的研究也取得了重要进展。目前MBE 不仅已能生长出性能完全可和 LPE、VPE 相比或甚至更优的Ⅲ-Ⅴ族材料的微波器件和激光器件、更为引人注目的是它在超晶格、量子阱和调制掺杂异质结二维电子气等方面的研究,制备出了越来越多的,用其它方法不能制备的,性能优异的新型器件。MBE 所取得的成就,充分表明它是发展下一代半导体微结构器件的关键技术。     

室温工作的AIGaAsSb／InGaAsSb 2μm多量子阱脊波导半导体激光器

报道了可在室温下脉冲工作的AlGaAsSb／InGaAsSb 2μm多量子阱脊波导半导体激光器。器件材料生长采用固态源分子束外延的方法。器件有源层采用应变补偿量子阱结构，激光器结构中引入了加宽波导的设计。制备的多量子阱激光器最高工作温度可达60℃，激射波长2．08μm。室温下阈值电流为350mA，20～50℃范围内特征温度为88K。     

室温工作的AlGaAsSb/InGaAsSb 2 μm多量子阱脊波导半导体激光器

报道了可在室温下脉冲工作的AlGaAsSb/InGaAsSb 2 μm多量子阱脊波导半导体激光器。器件材料生长采用固态源分子束外延的方法 ,器件有源层采用应变补偿量子阱结构 ,激光器结构中引入了加宽波导的设计。制备的多量子阱激光器最高工作温度可达 60℃ ,激射波长2 0 8μm。室温下阈值电流为 3 5 0mA ,2 0～ 5 0℃范围内特征温度为 88K。     

硅外延生长设备的最新进展

在 MOS 电路(特别是 CMOS 电路)迫切地要求采用外延材料的促进下,硅外延生长设备得到了飞速的发展。本文综述了几种工业上大量采用的常规外延反应器和最近新发展的几种新型外延反应器的性能。     

分子束外延InAs量子点材料的透射电子显微镜研究

报道了利用分子束外延技术在(001)GaAs衬底上生长的单层及多层InAs量子点材料的透射电子显微镜(TEM)研究结果,并对量子点的结构特性进行了讨论.结果表明:多层量子点呈现明显的垂直成串排列趋势;随着InAs量子点层数的增加,量子点的密度下降,其尺寸随层数的增加趋向均匀.在试验条件下,5层量子点材料的InAs量子点厚度和GaAs隔离层的厚度的选择都比较合理,其生长过程中的应变场更有利于自组织量子的形成.     

垂直堆垛InAs量子点材料的分子束外延生长

用MBF设备以Stranski-Krastanov生长方式外延生长了5个周期垂直堆垛的InAs量子点，在生长过程中使用对形状尺寸控制法来提高垂直堆垛InAs量子点质量和均匀性。样品外延的主要结构是500nm的GaAs外延层，15nm的Al0．5Ga0．5As势垒外延层，5个周期堆跺的InAs量子点，50nm的Al0．5Ga0．5Asnm势垒外延层等。在生长过程中用反射式高能电子衍射仪(RHEED)实时监控。生长后用原子力显微镜(AFM)进行表面形貌的表征，再利用光制发光(PL)对InAs量子点进行观测。     

MO-CVD法制备器件质量的GaAs薄膜

随着GaAs及有关化合物半导体材料在微波、光电器件及集成电路领域中日益广泛的应用,研究一种更加简单易控、重复性好、适合于工业性生产的GaAs外延技术是十分必要的。Rockwell国际电子研究中心1968年报道的MO-CVD技术,兼有硅外延技术的工业生产性,GaAs液相外延和分子束外延的优点。十多年来,美、日、苏、英、德、法等国都对此技术进行了研究,并已获得广泛应用。我所从1972年起逐步开展了该技术的研究,至今已能制备器件质量的GaAs薄膜,并于1980年6月通过了部级技术鉴定,本文简要介绍我们的研究结果。     

全固源分子束外延1.55 μm波段应变补偿InAsP/InGaP多量子阱材料

利用新型全固源分子束外延技术，对1．55μm波段应变补偿InAsP，InGaP多量子阱材料的生长进行了研究。在InAsP阱和InGaP垒之间插入InP中间层以减小阱和垒之间较大的剪切力。通过对生长材料的x射线衍射摇摆曲线和室温光致荧光光谱的比较，优化生长参数，获得了高质量的InAaP/InP/InGaP/InP应变补偿多量子阱结构，阱、垒、中间层的厚度分别为7．1，6．0，1．9nm的7个周期的应变补偿多量子阱材料室温光荧光谱半高全宽为18．2meV，是当前文献报道的1．55μm波段的InAaP多量子阱材料的最好结果之一。     

新的半导体生长方法

美国贝尔公司通讯研究室的科学家近来透露说有一种新的晶体生长方法。这种工艺在衬底上生长外延层时,衬底是悬浮的。这种气相悬浮外延(VLE)已生产特纯材料,主要用于光纤通讯系统。用这种方法生长InGaAs,可以促进快速光学器件的发展。这种新方法也能生长几个原子层的超薄层。新方法的设备由两个邻近的生长室组成。生长室上面有一个多孔的碟盖,室旁连接有水平悬浮