MO-CVD法制备器件质量的GaAs薄膜

随着GaAs及有关化合物半导体材料在微波、光电器件及集成电路领域中日益广泛的应用,研究一种更加简单易控、重复性好、适合于工业性生产的GaAs外延技术是十分必要的。Rockwell国际电子研究中心1968年报道的MO-CVD技术,兼有硅外延技术的工业生产性,GaAs液相外延和分子束外延的优点。十多年来,美、日、苏、英、德、法等国都对此技术进行了研究,并已获得广泛应用。我所从1972年起逐步开展了该技术的研究,至今已能制备器件质量的GaAs薄膜,并于1980年6月通过了部级技术鉴定,本文简要介绍我们的研究结果。     

同质外延硅汽相淀积法的改进

硅外延淀积工艺的重点在于生长突变结和改善外延层的径向厚度和电阻率均匀性。外延层的载流子迁移率和寿命取决于晶体完整性。衬底表面及其晶向对外延淀积有影响。讨论了有利于得到无缺陷的外延硅,有利于集成电路制备,诸如结隔离和介质隔离的方法。最后给出了有关汽相淀积同质外延硅的参考文献。     

烷基金属——氢化物法同质砷化镓气相外延

前言 用Ga-AsCl_3-H_2系统已制备了总电离杂质浓度为～10~(13)cm~3的高纯GaAs外延层,但是卤化物系统控制困难,重复性差,不能完全满足器件和电路发展的需要。1968年,Manasevit等首先报道用有机金属化学气相淀积(MO-CVD)技术制备Ⅲ—Ⅴ族化合物半导体外延薄膜。其后,他们对MO-CVD技术的淀积原理和     

MO—CVD外延工艺用高纯氢的制备

我们建立了露点低达-85℃,氧含量低达0.2ppm的高纯氢制备装置。本文讨论了分子筛和催化剂的活化条件对所制的纯氢纯度的影响,同时还列举了氢气纯度对GaAs和Ga_(1-x)Al_xAs MOCVD外延生长的影响。     

液态PbO-Sb_2O_3渣的热力学性质

PbO-Sb_2O_3系熔渣的热力学性质对铅氧化精炼去锑有一定的参考价值。Pelzel曾在不同温度(690-1000℃)下测定了下列反应的平衡常数3PbO+2Sb=Sb_2O_3+3Pb~*。(1)但他在每一温度下只采用了一个固定组成的熔渣,因此不能根据他的实验数据进行熔渣热力学性质的计算。本文报告用不同组成的熔渣进行反应(1)平衡试验的结果,并借助于变通的Gibbs-Duhem积分法求出900℃下PbO-Sb_2O_3系熔渣的热力学数据。     

三甲基镓的制备

金属有机法砷化镓气相外延工艺,国外已广泛用于微波和光电器件材料的制备。国内在微波器件材料的制备上也取得了一定的进展。此外延工艺中通常使用的镓源是TMG(即三甲基镓),三乙基镓,二乙基氯化镓。这三种镓源,国内均无商品。我们在金属有机砷化镓气相外延中使用的镓源是自制的TMG。 据文献报导,TMG的制备方法有: Ⅰ 金属镓和二甲基汞加热制备; Ⅱ 氯化镓和二甲基锌加热制备; Ⅲ 氯化镓和三甲基铝加热制备。 我们曾采用过方法Ⅰ。用方法Ⅰ制备TMG要使用二甲基汞,二甲基汞系剧毒     

MO-CVD法汽相生长Ga_(1-x)A_(1-x)As的初步结果

一、引言 MO-CVD技术在制备GaAs多子器件材料方面已经达到实用化的水平。与传统的卤化物CVD、LPE和MBE相比,在制备大面积Ga_(1-x)Al_xA_s—GaA_s异质结构方面,MD-CVD的优越性也是显而易见的。据R、D、Dupuis等报道,用MO-CVD材料已制作了各种Ga_(1-x)Al_xA_s—GaA_s异质结激光器和太阳电池,性能可与LPE材料器件相比。因此,作为一种制备光电子材     

有机金属气相外延GaAs的载流子浓度与外延气氛中As/Ga值的关系

OMV法非有意掺杂外延GaAs的载流子浓度受外延气氛中As/Ga值的控制。本研究中发现: As/Ga值等于十四左右, N型外延GaAs的迁移率有一个最大值,相应的载流子浓度较低。掺硫N型外延GaAs的载流子浓度随As/Ga值的增加而下降。 本文分析了OMV法的外延机构,提出了质量输运控制下的界面反应区部分反应热力学平衡模型,从而导出了Ⅵ族、Ⅱ族以及Ⅳ族元素的掺杂关系式。应用这些关系式能满意地解释OMV法外延GaAs的载流子浓度与As/Ga值的关系,并能说明其他工艺条件(外延温度、生长速率、掺杂量等)对外延GaAs载流子浓度的影响。 研究结果已经应用于GaAs FET材料的制备工艺,因而掺S外延GaAs的载流子浓度得到了有效的控制。