LECGaAs中杂质和本征点缺陷分布对EL2分布的影响

用红外吸收、熔体KOH腐蚀和霍尔效应测量等方法测量了硅掺杂和未掺杂LEC GaAs中EL_2浓度([EL_2])分布、位错密度分布、碳分布及硅分布发现掺硅和未掺杂样品中[EL_2]分布和位借密度分布的对应关系不同。[EL_2]分布与杂质和本征点缺陷分布有关。在实验结果的基础上讨沦了[EL_2]分布不均匀性的机理。     

非有意掺杂LEC SI GaAs中EL2分布特性的研究

测量比较了不同条件下热处理后非有意掺杂半绝缘(SI)LEC GaAs中EL2浓度及其分布的变化,为了分析这一变化,还检测了位错和As沉淀的分布。在实验结果基础上,对EL2分布不均匀性的起源和热处理改善EL2分布均匀性的机理进行了讨论。     

未掺杂半绝缘GaAs中受主及电中性EL2分布的研究

测量了未掺杂半绝缘（ＳＩ）ＬＥＣＧａＡｓ中总的、电中性的ＥＬ２及净受主浓度分布和碳分布。结果表明，总ＥＬ２浓度径向分布呈Ｗ形而不是均匀的，净受主浓度径向分布呈∧形或∩形而不是Ｍ形。电中性ＥＬ２的Ｗ形径向分布由总ＥＬ２浓度的Ｗ形径向分布决定，而不是由于净受主的不均匀分布。有些样品中净受主浓度远大于碳浓度．意味着这些样品中除碳外还存在高浓度的其它受主。     

InP晶片位错密度分布测量

采用国际通用的方法,测定了不同类型的用高压LEC法生长的InP单晶样品的整片位错分布,直观显示位错密度在晶片上的分布情况,分析了EPD分布结果和原因,说明单晶生长工艺和掺杂剂等因素对其产生影响.从数值看,一般掺S的材料位错密度较低,随着掺杂浓度的增加位错密度明显降低,晶片的均匀性也越好.掺Fe的材料位错密度一般,但随着...     

掺杂的有机薄膜的电致发光

制备了具有多层有机薄膜的电致发光(EL)器件。其基本结构由一个空穴输运层和一个发光层构成。空穴输运层为非晶二胺膜。在该层中,唯一可迁移的载流子是空穴。发光层由基质材料8-羟基喹啉铝(Al_q)构成,该层主要输运电子。在低于10V的电压驱动下可获得较强的光输出。与未掺杂的器件相比,在Al_q层中掺入具有强荧光的分子可以使器件的EI效率提高近2倍。具有代表性的掺杂物是香豆素(Coumarin)和DCM。掺杂器件的EL量子效率约为2.5％光子/电子。选择不同的掺杂物以及改变掺杂物的浓度可以容易地把EL器件的颜色从蓝绿调节到橙红区。在掺杂体系中,电子空穴复合和辐射区能被限制在距空穴输运界面50附近。在未掺杂的Al_q器件中,激子的扩散使其EL辐射区变得很大。多层掺杂的EL器件提供了一种直接测量激子扩散长度的方法。     

分子束外延In掺杂硅基碲镉汞研究

利用分子束外延(Molecular Beam Epitaxy, MBE)系统生长了In掺杂硅基碲镉汞(Mercury Cadmium Telluride, MCT)材料。通过控制In源温度获得了不同掺杂水平的高质量MCT外延片。二次离子质谱仪(Secondary Ion Mass Spectrometer, SIMS)测试结果表明,In掺杂浓度在1×10¹⁵～2×10¹⁶ cm^-3之间。表征了不同In掺杂浓度对MCT外延层位错的影响。发现位错腐蚀坑形态以三角形为主(沿<■>方向排列),且位错密度与未掺杂样品基本相当。对不同In掺杂浓度的材料进行汞饱和低温处理后,样品的电学性能均有所改善。结果表明,In掺杂能够提高材料的均匀性,从而获得较高的电子迁移率。     

掺杂浓度对重掺硼直拉<111>单晶硅小角晶界的影响

小角晶界是重掺硼直拉111单晶硅生产制造过程中出现的严重缺陷,生产中需要避免。主要研究掺杂浓度对小角晶界的影响,通过实验发现当前工艺下小角晶界产生的临界掺杂浓度为9.05×1019cm-3。分析研究小角晶界的宏观分布及形态特征,其宏观分布与晶体各项异性具有一致性,并随掺杂浓度变化而规律性变化。利用位错模型计算小角晶界两侧晶向差为0.6″~12.76″,其晶向差随掺杂浓度增加而逐步变大。根据位错模型计算并分析自由能与掺杂浓度的关系,得到样品中宏观长度下小角晶界自由能为5.037×10-10~7 200.421×10-10J,并随着掺杂浓度增加而逐步变大。此外结合生长工艺和晶格补偿原理,提出高掺杂浓度下避免小角晶界的方法,并得到无小角晶界的重掺硼单晶硅,对实际生产有重要意义。     

非掺杂LEC砷化镓晶体中砷沉淀和位错关联性质

通过使用激光散射扫描的方法,定性地研究非掺杂半绝缘LEC砷化镓（100）方向生产的晶体中砷沉淀在晶体径向截面分布,得到了在一种特定热场中生长的晶体中存在4个砷沉淀的聚集中心结论,而这4个聚集中心却正好是晶体上位错密度相对较低的区域.作者主要研究了这种分布和位错之间的关系,分析其形成过程,并得出在晶体生长及后期退火过程中,位错在晶体中起到了输送砷原子的管道作用,加速了砷原子在晶体中的扩散过程,导致网格位错密集区的大直径砷沉淀的密度相对位错稀疏区和位错线区的砷沉淀密度较低.     

非掺杂LEC砷化镓晶体中砷沉淀和位错关联性质

通过使用激光散射扫描的方法,定性地研究非掺杂半绝缘LEC砷化镓(100)方向生产的晶体中砷沉淀在晶体径向截面分布,得到了在一种特定热场中生长的晶体中存在4个砷沉淀的聚集中心结论,而这4个聚集中心却正好是晶体上位错密度相对较低的区域.作者主要研究了这种分布和位错之间的关系,分析其形成过程,并得出在晶体生长及后期退火过程中,位错在晶体中起到了输送砷原子的管道作用,加速了砷原子在晶体中的扩散过程,导致网格位错密集区的大直径砷沉淀的密度相对位错稀疏区和位错线区的砷沉淀密度较低.     

重掺杂n型GaN材料特性研究

采用金属有机化合物气相外延方法制备了不同SiH4流量下重掺杂n型GaN材料,研究发现在SiH4流量为20 cm3/min时样品获得较高的电子浓度,达到6.4×1019 cm-3,同时材料的结晶质量较好.光荧光测试发现重掺杂使GaN材料的杂质能带进入导带形成带尾态,使带边峰变得不尖锐,并且发现SiH4流量以及材料的刃位错密度与黄光带发光有关.采用Delta掺杂方式生长的重掺杂样品,样品表面粗糙度降低,晶体质量明显改善,但黄光带发光强度增强.缺陷选择性腐蚀研究发现Delta掺杂方式主要通过降低螺位错密度来改善晶体的质量.     

组分和热历程对LEC GaAs中深施主能级(EL2)的影响

用红外吸收的方法测量了不同组分的原生未掺杂LEC GaAs晶锭不同部位EL2浓度([EL2]),并用热处理后快速冷却的方法模拟晶体生长后冷却过程中的不同阶段,测量分析了各阶段[EL2]的变化.在实验结果的基础上对EL2生成过程及影响其生成的因素进行了讨论.     

DETERMINATION OF TOTAL EL2 AND NET ACCEPTOR CONCENTRATION IN UNDOPED SI GaAs BY MULTI-WAVELENGTH INFRARED ABSORPTION METHOD

Total EL2 concentration distribution and net acceptor concentration distribution in uncloped semi-insulating(SI) LEC GaAs have been measured by multi-wavelength infrared absorption method. The experimental results indicate that total EL2 concentration radial distribution is W-shaped and net acceptor concentration radial distribution is sample-dependent, it can present a n shape, a A shape, or a W shape corresponding to different samples.     

Effect of Si, Mg, and Mg–Zn doping on structural properties of a GaN layer grown by metalorganic chemical vapor deposition

We have studied the structural properties of undoped, Si-doped, Mg-doped, and Mg–Zn codoped GaN using high-resolution X-ray diffraction (HRXRD) and transmission electron microscopy. When compared with undoped GaN, the dislocation density at the surface of the GaN layer decreases with Si doping and increases with Mg doping. In addition, we observed a reduction of dislocation density by codoping with Zn atoms in the Mg-doped GaN layer. The full width at half maximum of HRXRD shows that Si doping and Mg–Zn codoping improve the structural quality of the GaN layer as compared with undoped and Mg-doped GaN, respectively.     

Structural defects in Si-doped III–V nitrides

Transmission electron microscopy has been used to study undoped and Si-doped InGaN/GaN layers. The doped layers show formation of extrinsic dislocation loops. These defects are not formed in the undoped samples. The highly Si-doped layers show failure of selective photoelectrochemical wet-etching used for device fabrication. This loss of etching selectivity is attributed to Si-induced defects evenly distributed in the InGaN layers and their vicinities.     

热处理和淬火的未掺杂半绝缘LEC GaAs的均匀性

对未掺杂原生ＬＥＣＳＩＧａＡｓ单晶在５００～１１７０℃温度范围进行了单步、两步和三步热处理及淬火，研究了这种热处理对ＥＬ２分布的影响，并检测了位错和Ａｓ沉淀的变化。结果表明，６５０℃以上温度的热处理可以改善ＥＬ２分布均匀性，且在６５０～９５０℃温度范围的热处理中，ＥＬ２均匀性的改善与热处理后的降温速率无明显联系。此外，两步或三步热处理的样品中ＥＬ２分布甚至比单步热处理样品中更优。９５０℃以下的热处理和淬火对位错和Ａｓ沉淀无明显影响。但是１１７０℃热处理井淬火后位错密度增加大约３０％，Ａｓ沉淀消失。对经１１７０℃淬火的样品再进行８０Ｏ℃或９５０℃的热处理，Ａｓ沉淀重新出现。ＥＬ２分布的变化可能与点缺陷、位错和Ａｓ沉淀的相互作用有关。文中提出了这种相互作用的模型，利用该模型可解释不同条件热处理后ＥＬ２分布的变化。     

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.     

TEM structural studies of undoped and Si-doped GaN grown on Al2O3 substrate

Transmission electron microscopy was used to study the microstructure of GaN films undoped or Si-doped to 10¹⁷ or 10¹⁸ cm^?3 and grown by molecular-beam epitaxy on (0001) Al₂O₃ substrate without nitridation or a buffer layer. Defect structures including inversion domains, nanopipes, and (0001) stacking faults were studied. The influence of Si doping on the threading dislocation density and the dimensions of GaN grains bounded by inversion domains was assessed. Smoothing of the steplike morphology of the GaN film surface occurs at a Si concentration of 10¹⁷ cm^?3.     

Structural properties of nitrogen-doped ZnSe epitaxial layers grown by MBE

We have used transmission electron microscopy (TEM) and high-resolution x-ray diffraction (HRXRD) techniques to investigate the structural properties of ZnSe doped with nitrogen, in the concentration range of 1 × 10¹⁸ to 2 × 10¹⁹cm⁻³. The nitrogen-doped layers contain substantial residual compressive strain at layer thicknesses where undoped ZnSe would be completely relaxed. The residual strain is clearly observed both in the inequality of the lattice constants (measured by HRXRD) parallel and perpendicular to the growth direction, and in the reduction of the misfit dislocation density (measured by TEM) relative to undoped ZnSe. In addition to the reduction in dislocation density, the misfit dislocations form a regular rectangular grid, rather than the irregular array seen in undoped ZnSe. The effective relaxed ZnSe lattice constant, as measured by x-ray diffraction, decreases as the nitrogen concentration increases. For the highest nitrogen concentration, this reduction in lattice constant, however, is greater than can be explained by the shorter Zn-N bond distance of theoretical predictions.