MOCVD法在GaAs衬底上生长Hg1—xCdxTe和过渡层研究

用改进的 MOCVD 装置成功地在 GaAs 衬底上生长了 CdTe 过渡层,获得了适合于生长Hg_(1-x) Cd_xTe(CMT)的 CdTe/GaAs 复合衬底材料。所得 CMT 的 x 值可在0.2～0.8之间变化,其电学性质与 CdTe 过渡层厚度有一定关系,其红外透过率大于70%。     

GaAs／Si异质外延生长研究进展

一、前言复杂的模拟电路、数字电路和光电器件的单片集成,使人们越来越注意开发混合半导体材料工艺,这方面最杰出的例子是在硅单晶衬底上生长 GaAs 外延层。GaAs/Si 工艺研究已成为固态电子学和异质结电子学中重要的研究领域。     

Mo缓冲层在溅射ZnO薄膜中的应用

ZnO薄膜材料作为一种新兴的材料,在半导体光电子领域有着广泛的应用前景。本文利用磁控溅射法在Si衬底上先生长一层Mo缓冲层,然后在Mo缓冲层上制备ZnO薄膜。通过性能对比发现,Mo缓冲层对于ZnO的结晶性能和发光性能的提高具有明显的改善作用。     

用于应变Si外延薄膜的SiC缓冲层的生长

用化学气相沉积方法对Si(111)衬底进行碳化处理,继而生长SjC外延层和应变Si薄膜.结果表明:随着碳化温度的降低,SiC薄层与Si衬底界面处的空洞有逐渐变小的趋势;在1100℃进行碳化处理可以有效减少界面处的空洞,得到较平整的sic薄层,在此条件下外延生长了高质量的SiC薄膜.在该SiC薄膜上外延获得了具有单一晶向的应变sj薄膜,其霍尔迁移率明显高于相同掺杂浓度的体Si材料,电学性能得到了有效改善.     

氧离子注入无定形GaAs的形成及其在外延中的应用

用能量为60kev而剂量不同的氧离子注入研究了GaAs无定形层的形成,并从光吸收法测量计算了形成无定形层所需的临界剂量和能量,分别为5×10~(14)O~+/cm~2和每原子38ev。用氧离子注入的GaAs衬底在MO-CVD反应器中进行了GaAs外延生长。发现随着离子注入造成的表面损伤密度的增加,外延单晶过渡到不生长晶核,这就为选择外延获得应用提供了可能性。     

氯化物体系气相外延镓铟砷

本文报告用Ga/InAs/AsCl_3/H_2体系,在GaAs衬底上气相外延Ga_(1_x)In_xAs的结果。通过生长过渡层,降低晶格失配;用水平舟生长的InAs源,并适当选择生长参数,得到表面光洁、完整性较好的外延层。组份x值在0.25以内,最佳电性为:     

生长温度对Si1-xGex:C合金薄膜性质的影响

用化学气相淀积方法在Si(100)衬底上制备Si缓冲层,继而外延生长Ge组分渐变的si1-xGex:C合金薄膜.研究表明,较低的Si缓冲层或Si1-xGex:C外延层生长温度均不利于获得理想的Si1-x,Gex:C合金薄膜,仅在Si缓冲层和sil一,Ge,:c外延层的生长温度均为750℃时可以获得质量较高、组分均匀的Si1-xGex:C合金薄膜.本文通过对材料结构及表面形貌的分析研究了缓冲层和外延层的生长温度对Si1-xGex:C合金薄膜性质的影响.     

Si衬底上3C-SiC异质外延应力的消除

利用低压化学气相沉积方法在N型Si衬底上异质外延生长3C-SiC薄膜,研究和分析了不同碳化工艺和生长工艺对3C-SiC外延层的影响;探讨了Si衬底3C-SiC异质外延应力的消除机理.通过台阶仪和XRD对不同工艺条件下的外延层质量进行分析,得到最佳工艺条件的碳化温度为1000 ℃,碳化时间为5 min,生长温度为1200 ℃,生长速度为4 μm/h.对最佳工艺条件下得到的外延层的台阶仪分析表明外延层弯曲度仅为5μm/45 mm;而外延层的XRD和AFM分析表明,3 μm厚度外延层SiC(111)半高宽为0.15°,表面粗糙度为15.4nm,表明外延层结晶质量良好.     

GaAs/Ge太阳电池界面特性研究

采用低压金属有机物化学气相沉积 (MOVPE)工艺 ,分别在p型和n型Ge衬底上生长了GaAs电池 ,发现Ge甚至可以扩散到GaAs电池结区 ,导致电池性能严重下降 ,而Ga和As的扩散 ,常常导致异常Ⅳ曲线 ;在GaAs外延层观察到的主要晶体缺陷是反相畴和线位错 ,通过降低生长温度和优化成核条件 ,获得了较好的界面特性 ,在n Ge衬底上获得了效率为 2 0 .2 % (AM0 ,2 5℃ ,2cm× 4cm)的GaAs电池 ,在p Ge衬底上获得了性能较好的Ge电池。     

GaAs气相选择外延生长的研究

本文采用AsCl_3—Ga—H_2体系,研究了衬底晶面与窗壁方向、气相组分以及窗孔的几何形状、尺寸和深度等因素对GaAs气相选择外延生长表面形貌的影响。研究结果表明,如果在一定量HCl气的外延系统内进行选择外延生长,在衬底晶面为(001),窗壁方向为(100)时各种大小和深度的方形和长方形窗孔材料均有良好的表面形貌。已用掺Te法制得18GC平面型肖特基二极管用的选择外延材料,外延层的杂质浓度为1×10~(17)cm~(-3),V_B≥_4V,厚度为2～3μ。文中对GaAs选择外延生长过程中的若干问题也作了初步探讨。     

Si(100)衬底上CeO2薄膜的脉冲激光制备及性能研究

用CeO2陶瓷靶材,使用脉冲激光沉积(PLD)技术在Si(100)衬底上制备了CeO2薄膜.研究了衬底温度、沉积氧压对薄膜性能的影响,实验制备出了高度(111)取向的CeO2薄膜.使用X射线衍射(XRD)、反射式高能电子衍射(RHEED)对薄膜进行晶体结构的表征.结果表明:随着衬底温度的增加,薄膜中的残余宏观应力(拉应力)及微观应力逐渐减小,薄膜结晶质量不断提高,而沉积氧压对此影响较小.RHEED图像显示使用PLD方法在Si衬底上沉积的薄膜具备较高的结晶性及原子级平整的表面.使用原子力显微镜(AFM)对样品进行表面粗糙度分析,发现不同温度下生长的薄膜均具有光滑的表面,方均根粗糙度(RMS)均在0.4 nm以下.使用Keithley 4200半导体测试仪、椭偏仪对薄膜进行电性能及光学性能分析,发现衬底温度对薄膜的电学性能有显著影响,并且CeO2薄膜结晶状态与电学性能有直接的联系.     

在硅衬底上生长超导薄膜过渡层

本文介绍了在Si(100)衬底上异质外延生长超导薄膜过渡层的方法,研究了过渡层的晶体性质和表面形貌。在Si(100)衬底上外延生长的过渡层依次为Y_2O_3(110)、ZrO_2(100)和Y_2O_3(100)/ZrO_2(100)。最上层生长的即是YBa_2Cu_3O_(7-x)超导膜层,其T_c值达88K。 过渡层用真空蒸镀的方法。首先蒸镀金属钇,并以氧等离子体将其氧化,制成Y_3O_3过渡层。采用ZrO_2晶拉电子束蒸发沉积制成了ZrO_2过渡层。生长器中基础压力为1.33×10~(-5)Pa,生长过程中压力     

用溅射沉积生长高质量的GaAs外延膜

近来,溅射法已用于各种单晶元素、化合物、合金和超晶格半导体的生长。对于Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体来说,单晶的生长大多与诸如InSb、GaSb、In_(1-x)Ga_xSb、InSb_(1-x)Bi_x和InSb/GaSb超晶格的Sb基化合物和合金有关。从非掺杂的GaAs源中,通过溅射沉积法在(100)掺Cr的GaAs衬底上生长GaAs外延膜。非故意掺杂的样品为n型高阻(10~5～10~9Ω·cm),室温迁移率高达5000cm~2/v·     

国内MOCVD化合物半导体材料的新进展

金属有机气相沉积法(MOCVD)已受到国内外普遍重视,MOCVD技术所用的关键原材料也已研制成功。近年来,国内采用MOCVD技术在GaAs衬底上已生长出GaAlAs、HgCdTe、ZnSe等异质结材料,以InP、CaF_2作衬底,也生长了某些半导体薄膜材料。     

分子束外延技术的发展和应用

近十年来,分子束外延技术(简称MBE)以其独特的优点在多方面取得了令人注目的发展。本文从六个方面讨论了MBE技术目前的发展情况。MBE GaAs、Si和InGaAsP等材料的水平已可与VPE和LPE的相比。MBE生长动力学的研究已进展到对三元,四元混晶进行研究。研制器件级材料必须解决掺杂问题,Be和Si分别是MBE GaAs比较好的P型和N型掺杂剂。MBE已成功地研制出多种微波、激光和光电器件,GaAs/AlGaAs双异质结激光器的阈电流密度已降低到可和LPE的最低值相比。MBE金属-半导体,绝缘体-半导体异质结及其界面特性的研究和MBE薄膜表面的研究都有所发展。讨论了GaAs/GaAlAs和InAs/Gasb二个系列的超晶格。调制掺杂结构开辟了发展二维电子学的新途径。     

硅衬底上MOCVD GaAs中位错密度研究

本文用平面 TEM 和熔融 KOH 刻蚀完成了GaAs/Si 中位错密度和 EPD 的估算。GaAs/Si 位错密度可通过原位热循环退火(TCA)和包括原位TCA 和应变层超晶格(SLS)结构的联合生长法来减少。用联合生长法制成了三种含有或不含有错合位     

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。     

AllnSb、GaInSb双异质结的外延生长

日本科学技术厅金属材料研究所最近已使AlInSb/GaInsb/AlInSb双异质结外延生长获得成功。它是通过用AlInSb抑制保护层将GaInSb活性层由两侧夹住以构成双异质结,然后在晶格常数不同的衬底上外延生长成薄膜而实现的。目前在2～3μm波段的中红外光范围内振荡的半导体激光器,因缺乏能使GaInSb、AlInSb外延生长且晶格常数又相匹配的衬底材料而无法实现。该研究所通过将GaInSb作为松弛晶格应变的缓冲层而解决了上述     

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     

GaAs光阴极材料的液相外延

利用液相外延技术生长出了GaAs光阴极材料,并对外延后的材料进行了观察与分析,测试了外延层厚度的均匀性,外延层表面及内部的氧、碳污染以及外延层中载流子浓度的纵向分布情况。结果表明,用此法生长的外延层表面光亮、平整、界面清晰、平直、厚度均匀,载流子浓度达7.6×10~(16)cm~(-3),少子扩散长度达2.1μm。