用原子层外延技术生长异质结器件

原子层外延(ALE)是金属有机化合物气相外延生长的一种方式。用这种方法并用单层沉积工艺实现了自限单层超薄外延层的均匀生长。本文介绍了用ALE生长GaAs、AlAs单晶及GaAs/AlGaAs异质结和器件。得到的数据证明了ALE生长超薄膜层的单层均匀性。还讨论了生长速率对反应物流量和温度的依赖关系。对ALE外延层厚度进行解理角(Cleaved corner)透射电镜(TEM)分析,证明沉积过程具有“数字式”特性。ALE法生长的GaAs量子阱的低温光致发光(FL)呈窄线本征发光,其线宽可与用常规MOCVD法生长器件的最佳值相媲美。具有ALE生长有源区的量子阱激光器的阈值电流低至400A/cm~2     

ZnSe和ZnTe原子层外延的生长过程

近几年来,原子层外延(ALE)技术的应用已不是罕见的工作了。过去,一直认为在生长过程中,薄膜始终是二维生长的。而且衬底和单晶薄膜间的晶格匹配是影响较接近衬底区域的生长状况的主要因素。为了提高Ⅱ—Ⅵ新材料的原子层外延质量,进而尝试Ⅱ—Ⅵ材料超晶格薄膜的生长,日本 Takafu-     

Ga-As-In-As超合金的原子层外延

人们不断致力于对沉积薄膜的精确控制。在合成化合物半导体薄膜方面,原子层外延(ALE)能严格控制生长过程。ALE的主要特点是其自控能力,每一个生长周期仅沉积一个单分子层。从而可严格控制生长薄层的厚度。 AL E已用于制备各种Ⅱ—Ⅵ和Ⅲ—Ⅴ族化合物薄膜。比如对Ⅲ—Ⅴ族化合物来讲,与那种化合组元同时到达衬底表面的传统生长方法不同,ALE生长是通过在衬底表面上交替沉积Ⅲ族和Ⅴ族元素进行。由于每一循     

蓝宝石上生长高质量InN单晶薄膜的研究发展

通过介绍蓝宝石衬底上生长氮化铟(InN)单晶薄膜的发展历程,阐述了生长该单晶薄膜的几种方法及生长过程中存在的一些问题和改进措施,说明了生长高质量InN单晶薄膜的有效途径,为InN的生长及应用提供了理论与技术指导。     

TiO2薄膜的相结构调控与表征

本文利用脉冲激光沉积技术在LaAlO3(001)衬底上生长了单晶锐钛矿和双相TiO2薄膜,并利用X射线衍射和透射电子显微术对薄膜的显微结构进行了系统表征.单晶锐钛矿薄膜在LaAlO3(001)衬底上实现了外延生长,双相TiO2薄膜以单晶锐钛矿TiO2为基体,在其中夹杂着金红石TiO2颗粒.TiO2薄膜的相结构可通过调整...     

GaAs原子层外延技术的现状及发展

综述了原子层外延(ALE)技术的现状及其发展趋势。研究了晶体生长的程序设计和实验装置、生长的动力学模型及反应机制。对ALE薄膜的组成和结构进行了Raman和质谱分析。采用SPA原位诊断技术控制ALE的晶体生长,可有效地实现选择外延和图形化的晶体生长。大量实验表明:ALE技术可以实现原子级尺寸的超薄层晶体外延生长。用此技术已成功地研制出GaAs/GaAlAs量子阱器件。     

世界固体电子新闻

<正> 东京大学在GaAs衬底上成功地生长碱卤化物单晶 据日本《O Plus E》1991年第139期报道,日本东京大学已在GaAs衬底上成功地生长了碱卤化物的离子晶体(碱金属和卤化合物)单晶。建立了在碱卤化物的单晶上再生长别的卤化物及在碱卤化物晶体上生长有机单晶薄膜的技术。采用这种过渡,在GaAs衬底上已能形成有机单晶薄膜,并具有很好的平坦性。预期在光学有机材料方面会得到非常广泛的应用。 (盛柏桢)     

激光陀螺中应用的石榴石单晶薄膜磁光材料

概述了石榴石单晶薄膜磁光材料在激光陀螺中的应用,石榴石磁镜偏频的特性及其与金属磁镜的比较。报导了(BiPrGdYb)_3(PeAl)_5O_(12)单晶薄膜的生长工艺、磁光性能和石榴石磁镜偏频激光陀螺的试验结果。     

ALE法对InSb/GaAs异质薄膜电学性能的改进

以GaAs(100)为衬底,采用原子层外延(ALE)的方法在GaAs缓冲层和常规InSb外延层间引入85个周期约30 nm的InSb低温缓冲层,以快速降低InSb和GaAs界面间较大的晶格失配(14.6%)对外延层质量造成的不利影响,从而改进异质外延薄膜的电学性能。实验结果显示,ALE低温缓冲层能较快地释放晶格失配应力,降低位错密度。室温和77 K的Hall测试显示,引入低温ALE缓冲层生长的InSb/GaAs异质外延薄膜,其InSb外延层本征载流子浓度和迁移率等电学性能较常规的方法有着较大的改进。     

文摘选辑

(一)单晶和薄膜材料.152 LiTaO_3单晶的生长——(东京芝浦电器)《日本公开特许》79-97595大直径LiTaO_3压电单晶可用于电视中频声表面波滤波器,它可在13大气压以上的非氧化性气氛(如N_2)中生长,增加气压可减少Li_2O对的蒸发.     

科技简讯

日本TDK公司新近在3in硅(Si)基板上形成均匀的强介电体单晶薄膜获得成功.新方法,通过采用适于强介电体膜形成的新的缓冲层和Si基板前处理方式及使金属和氧反应方法达最佳化,可在3in整个基板面上使均匀的氧化物薄膜外延生长.首先在硅基板上形成达分子级平坦程度的氧化锆单晶薄膜作为绝缘膜缓冲层,然后在其上面形成钙钛矿系介电体单晶薄膜.进而,采用同样的生长方法,使新材料YMnO_3系强介电体生长,使其形成晶格有序的单晶膜.这种YMnO_3系单晶膜形成ZrO_2和晶格有序排列的异质外延结构.通过在此基本结构的表面形成金属电极,可获得MFIS结构.这种结构便成为栅形强介电体存储器的基本靶结构,这种单晶YMnO_3系薄膜,     

Ⅲ-Ⅴ族化合物超薄层外延生长新技术——原子层外延

本文概述了Ⅲ-Ⅴ族化合物原子层外延(ALE),重点介绍了脉冲喷射(PJ)-ALF、氯化物-ALE和增强迁移外延(MEE)。ALE生长层厚度对生长参数,如源气体分压、生长温度和生长时间都不敏感,主要取决于ALE周期数目,因此ALE又称“数字外延”。与传统的MBE和MOCVD相比,ALE具有生长层厚度更均匀、缺陷密度更低、选择外廷中无边缘生长以及侧壁外延可控制到单原子层等优点。文中还讨论了ALEⅢ-Ⅴ族化合物电学性能和应用。     

LSAT(111)衬底上ZnO单晶薄膜的分子束外延生长

利用射频等离子体辅助分子束外延技术,在LSAT(111)衬底上制备高质量ZnO单晶薄膜.研究了衬底表面预处理及生长温度对ZnO外延膜的生长过程、外延取向关系以及表面形貌的影响.发现在较低温度下生长ZnO时,薄膜中容易形成30°旋转畴,而在较高温度下,可完全消除薄膜中的旋转畴,得到具有单一畴的ZnO单晶薄膜,讨论了旋转畴的起源以及生长温度对于消除旋转畴的作用.锐利的3×3 RHEED图像验证了ZnO薄膜具有O极性.     

LSAT(111)衬底上ZnO单晶薄膜的分子束外延生长

利用射频等离子体辅助分子束外延技术,在LSAT(111)衬底上制备高质量ZnO单晶薄膜.研究了衬底表面预处理及生长温度对ZnO外延膜的生长过程、外延取向关系以及表面形貌的影响.发现在较低温度下生长ZnO时,薄膜中容易形成30°旋转畴,而在较高温度下,可完全消除薄膜中的旋转畴,得到具有单一畴的ZnO单晶薄膜,讨论了旋转畴的起源以及生长温度对于消除旋转畴的作用.锐利的3×3 RHEED图像验证了ZnO薄膜具有O极性.     

文摘选辑

(一)单晶和薄膜材料102 LiTaO_3单晶的生长——(Simecek V.)《Kristall u Technik》14 6 657—60 1979用提拉法和Pt坩埚生长了LiTaO_3,它用于扩散Nb的光波导.103 Pb_3Ge_3O_(11)单晶的开关特性——(Blum-berg H.)《Kristall u Technik》14 8 985—9 1979     

一种新型薄膜制备工艺—原子层外延

引言在近代光电子学研究与生产中,需要制备各种非晶或单晶薄膜,通常使用的工艺方法有蒸发(电阻蒸发,电子束蒸发,激光蒸发,反应蒸发,以及离子镀)、溅射(阴极溅射,射频溅射,等离子体溅射)、化学汽相淀积、外延(汽相外延,液相外延,分子束外延)等等。现在这一工艺家族中又出生了一个新的成员一原子层外延(ALE—Atomic Layer Epitaxy)。     

m面非极性GaN材料MOCVD生长和特性

用MOCVD方法在(100)LiAlO2衬底上研制出m面的非极性GaN薄膜材料.研究了不同生长条件对材料特性的影响.通过优化生长,获得了非极化m面GaN单晶薄膜.     

m面非极性GaN材料MOCVD生长和特性

用MOCVD方法在(100)LiAlO2衬底上研制出m面的非极性GaN薄膜材料.研究了不同生长条件对材料特性的影响.通过优化生长,获得了非极化m面GaN单晶薄膜.     

富士通开发成功高温超导材料——BiSrCaCuO的单晶薄膜生长技术

<正> 据日本电子材料杂志1988年第6期报道,日本富土通研究所现已首先开发成功具有最高临界温度高温超导材料的BiSrCaCuO系的单晶薄膜形成技术。 到目前为止,高温超导材料的薄膜形成技术,采用高频溅射蒸发、电子束蒸发、分子束蒸发等方法,都存在1μm左右大小的结晶晶粒边界(一种单晶块)。该公司把卤素化合物用于源材料,采用汽相生长装置,在825℃加热的MgO单晶衬底上,用10nm/min的生长速度生长厚度为0.3μm的BiSrCaCuO。由于能形成均匀的单晶薄膜,正在向微细加工和器件集     

LSAT(111)衬底上ZnO单晶薄膜的分子束外延生长

利用射频等离子体辅助分子束外延技术,在LSAT(111)衬底上制备高质量ZnO单晶薄膜.研究了衬底表面预处理及生长温度对ZnO外延膜的生长过程、外延取向关系以及表面形貌的影响.发现在较低温度下生长ZnO时,薄膜中容易形成30. 旋转畴,而在较高温度下,可完全消除薄膜中的旋转畴,得到具有单一畴的ZnO单晶薄膜，讨论了旋转畴的起源以及生长温度对于消除旋转畴的作用.锐利的3×3 RHEED图像验证了ZnO薄膜具有O极性