亲疏水处理度对于GaAs/GaN键合界面透光性的影响

采用亲疏水两种不同的处理方法,在氮气保护、600℃热处理1h条件下,成功实现了GaN和GaAs异质材料的键合,两种处理方法均可满足器件对于键合强度及键合面积的要求.从亲疏水键合机理的不同出发,研究了两种处理方法对于界面透光性的影响,对键合样品进行了可见光透射谱测试,实验结果表明疏水键合界面对于垂直入射的630nm的光可以获得高达94.7%的透过率,并将键合样品加工成器件进行电致发光(EL)谱测试,实验结果与透射谱测试结果一致.     

焊料空隙对条形量子阱激光器温度布的影响

针对量子阱半导体激光器建立了内部的热源分布模型,利用有限元方法模拟计算得到了条形量子阱半导体激光器的三维稳态温度分布,分析了芯片与热沉间的焊料空隙对芯片内部稳态温度分布的影响.模拟结果表明焊料空隙的位置和尺寸都将影响到芯片内部的温度分布,焊料空隙的存在将导致空隙上方的芯片内部出现局部热点.随着焊料空隙的增大,芯片内热点区域增大,温度增高.位于芯片的条形电极中心下方的焊料空隙引起的芯片内部局部温升最大,并且沿腔长方向光出射腔面上温度相对较高,易引起光出射腔面上正反馈的电热烧毁,与实验结果吻合.     

激光剥离Al2O3/GaN中GaN材料温度场的模拟

对激光剥离Al2O3/GaN技术,建立了紫外脉冲激光辐照过程中GaN外延层内热传导理论模型。计算分析了不同能量密度脉冲激光辐照时,GaN外延层内的温度场分布,由此得到激光剥离的阈值条件。采用紫外KrF准分子激光器对Al2O3/GaN样品进行激光剥离实验,样品表面显微镜和端面扫描电镜(SEM)测试照片说明,计算结果与实验现象相符。进一步分析表明,脉冲激光的能量密度和频率是实现激光剥离的关键参数,适当选取这些参数能将GaN材料内的高温区控制在100nm以内,实现高效低损伤激光剥离。     

具有渐变层半导体DBR的MOCVD外延制备

应用金属有机化合物气相淀积(MOCVD)制备了具有渐变层的半导体布拉格反射镜(DBR),分别是抛物线性、线性和突变结构的DBR.三种反射镜结构都设计为8个周期,通过白光反射谱测量突变DBR具有最大反射率.应用原子力显微镜对所制备的DBR表面形貌进行分析.结果表明,相同周期数情况下线性渐变DBR相对于其他两种结构粗糙度最小,具有良好的表面形貌,可以应用于垂直腔面发射激光器的研制.     

激光剥离技术实现GaN薄膜从蓝宝石衬底移至Cu衬底

在GaN薄膜表面电镀厚100μm的、均匀的金属铜作为转移衬底.采用激光剥离技术,在400mJ/cm2脉冲激光能量密度条件下,成功地将GaN薄膜从蓝宝石衬底转移至Cu衬底.激光剥离后Cu衬底上GaN薄膜的扫描电子显微镜(SEM)测试结果表明,电镀Cu衬底与GaN之间形成致密的结合,对GaN薄膜起到了很好的支撑作用.同时铜的延展性好,使得GaN薄膜内产生的应力得到有效释放,保持了剥离后GaN薄膜的完整性.激光剥离后GaN表面残留物的X射线光电子能谱(XPS)分析显示,激光辐照产生的金属Ga部分与空气中的氧结合形成Ga2O3,这是剥离后GaN表面后处理困难的原因,并给出了相应的解决方法.     

新型室温红外探测器的微电容快速测试系统

新型室温红外探测器对8～14舯红外辐射具有快速灵敏的响应，设计出用于该探测器的微电容测试系统，能够快速灵敏地将探测器输出的电容信号通过C—f、f—V变换电路转换为电压信号，然后由A／D转换电路变为数字信号后传到PC机进行信号处理。给出了硬件电路的实现方法，其采样频率为10kHz，电容信号的分辨率为10fF．这种测试方法也适用于其他微小电容式传感器的快速检测。     

新型大功率双波长半导体激光器的研制

提出了一种新结构半导体双波长激光器 ,即用隧道结把两个发射不同波长的激光器结构通过外延生长的方法连接起来。通过计算和设计 ,制备了性能良好的大功率激射的双波长半导体激光器。双波长器件的实际激射波长分别为 95 1 nm和 987nm,为基模激射。器件在 5 3 0 m A直流工作时输出功率达到 5 0 0 m W,斜率效率为1 .3 3 W/A。在 2 A电流时功率达 2 .4W,斜率效率为 1 .3 8W/A;3 A电流时功率达 3 .1 W,斜率效率为 1 .2 1 W/A。     

乙二醇辅助多层硅/硅直接键合

利用乙二醇的分子结构和氢键在10万级的超净环境下成功地进行了多层乙二醇环境下的硅/硅直接键合,并在氮气保护下1100℃热处理后进行了拉力强度测试,平均键合强度达到了10MPa.SEM观测表明,在键合界面没有发现孔洞和空隙.该方法同样适用于Ⅲ-Ⅴ族化合物的直接键合.这为发展多层结构、多功能集成的MEMS结构器件奠定了良好的工艺基础.     

电子束蒸发二氧化硅薄膜在Si／Si_（1－x）Ge_x HBT中的应用研究

本文介绍了电子束蒸发二氧化硅薄膜的工艺方法，影响蒸发二氧化硅薄膜质量的因素，以及用于Ｓｉ／Ｓｉ１－ｘＧｅｘＨＢＴ的结果。     

隧道带间级联双波长可见光半导体激光器制备

利用金属有机物化学汽相淀积(MOCVD)一次外延生长了含有2个有源区的隧道带间级联双波长可见光半导体激光器(LD)材料。其隧道结为GaAs。2个有源区分别为AlGaAs单量子阱和GaInP多量子阱。SEM照片表明,材料生长质量良好。用生长的材料制备了双沟深腐蚀结构F P腔激光器。器件的阈值电流为177mA,未镀膜时的单面斜率效率为1.3W/A,远场为单瓣,垂直和水平方向的发散角分别为8°和34°。在输出光功率为100mW时,2个激射波长分别为699nm和795nm,与PL测试结果相一致。