VGF法生长的低位错掺Si-GaAs单晶的缺陷和性质

研究了垂直梯度凝固法（VGF法）生长的掺Si低阻GaAs单晶材料的晶格缺陷和性质,并将VGF法和LEC法生长的非掺半绝缘GaAs单晶进行了比较. 利用A-B腐蚀显微方法比较了两种材料中的微沉积缺陷,对其形成原因进行了分析. 利用荧光光谱研究了掺Si-GaAs单晶中Si原子和B原子的占位情况和复合体缺陷. Hall测量结果表明,掺Si低阻VGF-GaAs单晶中存在很强的Si自补偿效应,造成掺杂效率降低. VGF-GaAs单晶生长过程中高的Si掺杂浓度造成晶体中产生大量杂质沉积,而杂质B的存在加重了这种现象. 对降低缺陷密度,提高掺杂效率的途径进行了分析.     

太空生长掺Te—GaAs单晶的结构缺陷观测

本文用X射线、电子显微镜和电子束阴极荧光方法,对在太空中生长的掺Te-GaAs单晶材料的结构完整性进行了实验研究.在地面生长的掺Te-GaAs有明显的杂质条纹,而在太空生长的晶体杂质条纹消失;在太空和地面生长的交界处于空间材料一侧的中心部位,存在一个大约5μm宽的高完整区.远离中心部位,空间材料的完整性降低,出现了大量位错并伴有微缺陷.实验结果表明:在微重力条件下生长化合物半导体GaAs对在其中的杂质均匀分布有利.在太生长时出现的大量位错和微缺陷,并不是在生长时由于失重所致,而是在太空生长时温度失控所引起的.     

VGF法中降温速率对InP单晶生长的影响

垂直梯度凝固(VGF)法生长磷化铟(InP)单晶时产生的缺陷主要有孪晶、位错、多晶等,这些缺陷严重影响了InP单晶的产量与品质。首先简述了VGF法生长InP单晶过程中容易产生的主要缺陷,然后通过实验对各生长阶段的降温速率进行调整,成功改善了孪晶、位错重复出现的情况。实验结果表明,增大放肩过程的降温速率有利于抑制放肩过程产生的内切孪晶,但容易增加晶体肩部的位错密度,至等径部位发生位错增殖。为解决此问题,实验在增加放肩降温速率的同时,适当减小了等径降温速率,从而有效抑制了等径部位的位错增殖。最终,实验中生长出了平均位错密度低于50 cm^-2的高质量掺S InP单晶。     

掺Sb的ZnO单晶的缺陷和性质研究

采用化学气相传输法生长了掺Sb的ZnO体单晶,生长温度为950℃. 与非掺ZnO单晶相比,掺Sb后ZnO单晶仍为n型,其自由电子浓度明显升高. X射线光电子能谱（XPS）测量结果表明,掺入的Sb在ZnO单晶中可能占据了Zn位,或处于间隙位置,形成了施主. 利用光致发光谱（PL）测量发现掺Sb后ZnO单晶发出蓝光,该蓝色荧光与浅施主有关. 这些结果表明在高温生长条件下,掺Sb后ZnO单晶中产生了高浓度的施主缺陷,因而难以获得p型材料.     

掺Sb的ZnO单晶的缺陷和性质研究

采用化学气相传输法生长了掺Sb的ZnO体单晶,生长温度为950℃.与非掺ZnO单品相比,掺Sb后ZnO单晶仍为n型,其自由电子浓度明显升高.x射线光电子能谱(XPS)测量结果表明.掺人的Sb在ZnO单晶中可能占据了Zn位,或处于间隙化置,形成了施主.利用光致发光谱(PL)测量发现掺Sb后ZnO单晶发出蓝光,该蓝色荧光与浅施主有关.这些结果表明在高温生长条件下,掺Sb后ZnO单晶中产生了高浓度的施主缺陷,因而难以获得P型材料.     

用VGF法生长6英寸锗单晶中籽晶熔接工艺研究

采用垂直梯度凝固(VGF)法生长单晶时,其温度梯度较低,生长速率较小,目前已成为生长大直径、低位错密度晶体的主流技术之一.在VGF法生长单晶的过程中,籽晶的熔接工艺直接影响着单晶生长的成败.研究了拉速器速度、保温时间及石英棉用量对6英寸(1英寸=2.54 cm)锗单晶VGF生长中籽晶熔接的影响,并确定了最佳的籽晶熔接工艺.研究结果发现,当拉速器速度为3～4 mm/h、保温时间为75～100 min、石英棉用量为15～20 9时,实现了对籽晶熔接工艺的精准控制,熔接长度为12～22 mm,位错密度小于500 cm-2,有效地降低了生产成本,提高了生产效率和单晶率.     

改进的低压LEC法生长半绝缘GaAs单晶

本文提出了改进的低压LEC/PBN法获得稳定的熔体化学计量比的条件,研究了晶体的电学性质、位错密度、C含量及EL2浓度等特性,并考察了高温热处理对晶体特性的影响.     

ZnO单晶的缺陷及其对材料性质的影响

利用X射线衍射技术、荧光光谱、霍尔效应和光学显微等方法分别研究了ZnO单晶的晶格完整性、深能级缺陷、电学性质、位错和生长极性.通过比较ZnO单晶材料在退火前后的测试结果,分析了材料的缺陷属性和缺陷对材料性质、晶体完整性的影响.     

ZnO单晶的缺陷及其对材料性质的影响

利用X射线衍射技术、荧光光谱、霍尔效应和光学显微等方法分别研究了ZnO单晶的晶格完整性、深能级缺陷、电学性质、位错和生长极性.通过比较ZnO单晶材料在退火前后的测试结果,分析了材料的缺陷属性和缺陷对材料性质、晶体完整性的影响.     

InP光电子集成电路接收机前端的研究进展

由于具有可集成和器件固有速度的内在优势，ＩｎＰ光电子集成（ＯＥＩＣ）接收机在高速（≥１０Ｇｂ／ｓ）光纤通信系统和波分复用网络（ＷＤＭ）方面具有重要的应用，本文介绍了最近的研究进展。     

空间生长半绝缘GaAs单晶的器件研究

试图从器件应用角度来评价空间生长半绝缘ＧａＡｓ单晶性能。为此我们选择了设计制备相对成熟、对材料性能要求的侧重面又不尽相同的器件和ＩＣ, 并选择了六个与材料关系密切的参数作为评价的标称参数。实验结果表明,空间生长的半绝缘ＧａＡｓ单晶的全面电性能均优于常规ＬＥＣ半绝缘ＧａＡｓ单晶     

空间生长GaAs单晶做衬底的GaAs/AlGaAs DH激光器

我们首次用在中国返地卫星上生长的Si-GaAs单晶做衬底,成功地研制出室温CW工作的GaAs/AlGaAs质子轰击条形DH激光器,DH外延片是用LPE法生长的。激光器的最低阈电流20mA,激射波长857nm,输出功率可达30mW。