GaAs／GaAlAs中红外量子阱探测器和双色量子阱红外探测器

本文报道我们在国内率先研制的ＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ中红外（３～５μｍ）量子阱探测器和双色量子阱红外探测器的制备和性能．ＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ中红外量子阱探测器是光伏型，探测峰值波长为５．３μｍ，８５Ｋ下的５００Ｋ黑体探测率为３e９ｃｍ·Ｈｚ１／２／Ｗ，峰值探测率达到５×１０１１ｃｍ·Ｈｚ１／２／Ｗ，阻抗为５０ＭΩ．ＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ双色量子阱红外探测器是偏压控制型的两端器件，在零偏压下该探测器仅在３～５μｍ波段有响应，响应峰值波长为５．３μｍ，８５Ｋ温度下５００Ｋ黑体探测率为３e９ｃｍ     

高灵敏度低暗电流GaAs量子阱红外探测器

本文报道我们研制的高灵敏度、低暗电流的ＧａＡｓ量子阱长波长红外探测器的制备和性能．探测器具有５０个ＧａＡｓ量子阱和Ａｌ０．２８Ｇａ０．７２Ａｓ势垒，器件制成直径为３２０μｍ的台面型式单管．探测器的主要性能──响应率和探测率与偏置电流和工作温度关系很大．通过材料结构的精心设计和器件工艺的改进使探测器的性能进一步提高：探测峰值波长为９．２μｍ，工作温度为７７Ｋ时，峰值电压响应率为９．７e５Ｖ／Ｗ，峰值探测率超过１e１１ｃｍ·／Ｈｚ／Ｗ，暗电流小于０．１μＡ．     

128×1元GaAs／AlGaAs多量子阱扫描红外焦平面的红外成像

研制成功了１２８×１元ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量子阱扫描型红外焦平面（ＦＰＡｓ），器件的响应率达到ＲＰ＝２．０２×１０＾６Ｖ／Ｗ，截止波长为λ＝８．６μｍ，根据常规的黑体探测率定义，得到器件的黑体探测率为Ｄｂ＝２．３７×１０＾６ｃｍ．Ｈｚ／Ｗ，并最终获得了清晰的曙物体残留热像图。     

高性能GaAs／AlGaAs量子阱红外探测器的研制

ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量了阱结构的红外探测器是近几年出现的一种新型红外探测器。本文对基基本原理作了介绍。并报导了最新研制成果；Ｄλ＝１．４２×１０＾１１ｃｍＨｚ１／２Ｗ＾－１＝Ｒλ＝２．３２×１０＾６Ｖ／Ｗ，峰值响应为８．５μｍ的高性能ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子阱红外探测器。     

MOCVD生长大功率单量子阱激光器

本文介绍了ＭＯＣＶＤ生长的高质量ＧａＡｓ和ＡｌＡｓ材料以及（Ａｌ）ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ分别限制单量于阱激光器．ＧａＡｓ材料的７７Ｋ迁移率为１２２，７００ｃｍ２／（Ｖ·ｓ），ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ具有均匀陡变的界面．激光器的最大光输出功率为４Ｗ，平均光功率密度达４ＭＷ／ｃｍ２，斜率效率为１．２Ｗ／Ａ，在１Ｗ恒功老化４０００小时电流增加小于１０％，预计寿命可超过两万小时．     

2英寸高均匀性GaAs多层外延材料

用法国进口的ＧａＡｓＶＰＥ设备，采用ＡｓＣｌ）３／Ｈ＿２／Ｇａ体系，以ＳｎＣｌ＿４ｌ／ＡｓＣｌ＿３为掺杂液，生长了２英寸多层ＧａＡｓ外延材料，自行设计了反应器的热场分布，在反应器中增加了合适的搅拌器，用以改变反应器中气体流动情况。ＧａＡｓ外延层的浓度均匀性与厚度均匀性均小于５％。浓度均匀性的最佳值为３．７％，厚度均匀性的最佳值为１．５％，当外延层载流子浓度为１．９×１０￣（１７）ｃｍ￣（－３）时，室温迁移率达到４３９０ｃｍ￣２／Ｖ·ｓ。     

3～5.3μmIn_xGa_(1-x)As/Al_yGa_(1-y)As/Al_zGa_(1-z)As非对称台阶量子阱红外探测器

本文报道我们率先研制出的３～５．３μｍＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ／ＡｌｙＧａ１－ｙＡｓ／ＡｌｚＧａ１－ｚＡｓ非对称台阶量子阱红外探测器的制备和性能．该探测器具有光伏特征，７７Ｋ温度、±７Ｖ外偏压下的５００Ｋ黑体探测率达到约１．０×１０１０ｃｍ·Ｈｚ１／２／Ｗ，并且，与１→２子带间跃迁相对应的光电流峰值响应波长可随外偏压在中红外（３～５．３μｍ）波段作适当调谐．运用平面波展开法，依据样品的阱、垒结构参数，计算了ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ／ＡｌｙＧａ１－ｙＡｓ／ＡｌｚＧａ１－ｚＡｓ非对称台阶量子阱１→２子带间跃迁的Ｓｔａ     

MBE生长轻掺Si高迁移率GaAs材料的杂质补偿特性研究

本文报道了用ＭＢＥ生长轻掺Ｓｉ高迁移率ＧａＡｓ材料的杂质补偿特性实验研究．已得到７７Ｋ温度下迁移率为１６．２e４ｃｍ２／（Ｖ·ｓ）的ＧａＡｓ材料．样品的Ｈａｌｌ测量结果表明：在较低的杂质浓度范围（１e１３ｃｍ－３＜ｎ＜１e１５ｃｍ－３）内，在大体相同的生长温度（５９０℃左右）下，选择适当的生长速率Ｇｒ会增强对浅受主杂质的抑制作用，同时也会抑制Ｓｉ的自补偿效应，减小杂质的补偿度Ｎａ／Ｎｄ之值，从而提高ＭＢＥ外延ＧａＡｓ材料的迁移率．     

高TcGdBa2Cu3O7—δ薄膜双晶结光探测器

研制了具有约瑟夫逊效应的高ＴｃＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ薄膜双晶晶界结，按照光助隧道效应的原理我们用双晶结进行光探测，光源是波长为０．６３２８μｍ的Ｈｅ－Ｎｅ激光器，系统观测了高Ｔｃ ＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ双晶结的光响应特性，最好的结果为：噪声等效功率ＮＥＰ＝４．３×１０＾－１４ＷＨｚ＾－１／２，归一化探测率Ｄ＾８＝１．２×１０＾１０ｃｍＨｚ＾１／２Ｗ＾－１，响应率Ｒｖ＝３．５×１０＾７Ｖ／Ｗ，     

卫星用AlGaAs／GaAs太阳能电池

介绍了ＧａＡｓ太阳能电池的基本原理，结构设计和制作工艺。用水平液相外延一室分离多片旬延石墨舟研制了ｐ－ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ／ｐ－ｎ－ＧａＡｓ结构的太阳能电池。在ＡＭＯ，１００ｍＷ／ｃｍ＾２２５℃的测试条件下，开路电压（Ｖｏｃ）为９９４ｍＶ，短路电流密度为２３．２ｍｃｍ＾２，填充因子（ＦＦ）为０．７９４，光电转换这１８．２5.     

GaAs超高速门阵列集成电路Se离子注入技术研究

采用室温下Ｓｅ＾＋离子注入半绝缘ＧａＡｓ衬底，通过优化注入能量，剂量，注入角度及快速热退火温度，时间，获得了高剂量下杂质激活率大于７４％，注入层平均载流子浓度为（５－６）×１０＾１６－ｃｍ＾－２，平均载流子迁移率为３０１０ｃｍ＾２／ｖ．ｓ，载流子浓度分布陡峭的优质离子注入薄层，成功地研制出３０００门ＧａＡｓ超高速门阵列集成电路。     

MBE生长高质量GaAs／AlGaAs量子阱激光器

我们利用分子束外延方法研制了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ缓交折射率分别限制（ＧＲＩＮ－ＳＣＨ）单量子阱和双量子阱激光器．对腔长为６００μｍ的端面不镀膜的宽接触条型Ｆ－Ｐ腔激光器，阈值电流密度（平均值）分别为２９０Ａ／ｃｍ２和２４０Ａ／ｃｍ２．腔长在１２００μｍ的双量子阱激光器的阈电流密度低达１９０Ａ／ｃｍ２．对出光面和背面分别镀以增透膜和高反膜的宽接触条型（８０μｍ）．激光器，线性输出功率高达１．８２Ｗ；出光面的斜率效率达到１．０４Ｗ／Ａ；利用湿法化学腐蚀所制备的脊形波导结构单量子阱激光器阈值电流最低可达８ｍＡ     

硅基GaAs／GaAlAs平面光波导的研究

分析了金属有机化合物化学气相淀积（ＭＯＣＶＤ）ＧａＡｓ／ＧａＡｓＡｌ／ＧａＡｓ／Ｓｉ材料结构的性能，用ＭＯＣＶＤ法地硅衬底上生长了ＧａＡｓ／ＧａＡｓＡｌ／ＧａＡｓ材料，并用这种材料制备了平面光波导样品，测定了１．３μｍ，单模激光的传输损耗小于０．６５ｄＢ／ｃｍ。     

高效AlxGa_（1—x）As／GaAs太阳电池的研制及辐照效应

用液相外延（ＬＰＥ）技术制备了全面积转换效率为１８．６５％（１．０８ｃｍ２，ＡＭ０，１ｓｕｎ）及１７．３３％（２×２ｃｍ２，ＡＭ０，１ｓｕｎ）的ＡｌｘＧａ１－ｘＡｓ／ＧａＡｓ（ｘ＞０．８）太阳电池，１ＭｅＶ电子辐照实验表明，浅结电池的抗辐照能力比深结的强，退火可以恢复辐照损伤．     

分子束外延HgCdTe／GaAs的生长和光伏探测器的研制

文中报导了用分子束外廷工艺在ＧａＡｓ（２１１）Ｂ衬底上生长了较高质量的中、长波ＨｇＣｄＴｅ薄膜材料。生长后的材料通过退火进行转型和调节电性参数。选择的组分分别为ｘ＝０．３３０和０．２２６的两种材料，７７Ｋ时载流子浓度和迁移率分别为ｐ＝６．７×１０１５ｃｍ－３、ｕｐ＝２６０ｃｍ２Ｖ－１ｓ－１和４．４５×１０１５ｃｍ－３、４１０ｃｍ２Ｖ－１ｓ－１。研制了平面型中、长波线列光伏探测器，其典型的探测器Ｄ分别为５．０×１０１０ｃｍＨｚ１／２Ｗ－１和２．６８×１０１０ｃｍＨｚ１／２Ｗ－１（１８０°视场下），其中６４元线列中波探测器与ＣＭＯＳ电路芯片在杜瓦瓶中耦含后读出并实现了红外成像演示。     

CO2激光制导用光伏碲镉汞四象限探测器组件

报道了ＣＯ_２激光制导用光伏ＨｇＣｄＴｅ四象限探测器组件研究的进展情况，采用中ＨｇＣｄＴｅ体晶材料已制备出直径达２ｍｍ的四象限二极管阵列，其平均探测率为１．４１×１０（１０）ｃｍＨｚ（１／２）／Ｗ，平均响应率为２１４Ｖ／Ｗ。该探测器配有四通道的前置放大器，整个组件具有３．１５×１０（１０）ｃｍＨｚ（１／２）／Ｗ的平均探测率和优于±３％的响应均匀性。     

非晶硅X－射线探测阵列的研究

研制出ａ－Ｓｉ：Ｈｐｉｎ型Ｘ－射线间接探测线阵，它探测的是Ｘ－射线在闪光体（Ｃｓｌ）所激发的荧光，制备出单元面积分别为２．５×２．５ｍｍ２、１．６×１．６ｍｍ２和１００×１００μｍ２的１６、２５、３２０单元的线阵．器件的暗电流达到１e－１２Ａ／ｍｍ２（－１０ｍＶ），光灵敏度～０．３５μＡ／μＷ（６００ｎｍ）．本文报道了Ｘ－射线探测阵列的制备及测试结果．     

高温超导GdBa2Cu3O7—δ薄膜双晶晶界结及光探测器

在晶界夹角为２４°的Ｚｒ（Ｙ）Ｏ２人工双晶基片上制备高温超导双晶Ｇｄ－Ｂａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ薄膜，用光刻技术在晶界上刻出１０×１０ｍ２的双晶晶界结，它与外电路一起构成光探测器。在８０Ｋ用Ｈｅ－Ｎｅ激光和５００Ｋ黑体作为辐射源测量了光探测器的响应特性。探测结果：噪声等效功率ＮＥＰ分别为６．７×１０－１４和３．８×１０１４ＷＨｚ－１／２，归一化探测率分别为１．４×１０１０和２．６×１０１０ｃｍＨｚ１／２Ｗ－１；响应度分别为１．８×１０７和３．２×１０７ＶＷ－１。     

固体C_(60)/p-GaAs异质结的整流特性和界面电子态

我们将Ｃ６０膜淀积在ｐ－ＧａＡｓ〈１００〉衬底上，做成了固体Ｃ６０／ｐ－ＧａＡｓ异质结并对其电学性质做了研究．异质结的理想因子接近于１，在偏压为±１Ｖ时，其整流比大于１０６倍．在正向偏压固定的情况下，结电流的对数与温度倒数成线性函数关系，从关系中求出异质结有效势垒高度为０．６３ｅＶ．用深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ）技术在Ｃ６０／ｐ－ＧａＡｓ界面上观测到一个空穴陷阱，其能级为ＧａＡｓ价带之上０．４５ｅＶ，密度为２．４×１０１１／ｃｍ２．这样少的界面态存在于Ｃ６０／ｐ－ＧａＡｓ界面上可能意味着Ｃ６０膜对ＧａＡｓ表面     

高温退火时化学计量比偏离对GaAs晶体气固相平衡的影响

本文利用Ｗｅｎｚｌ的ＧａＡｓ缺陷模型研究了在Ｔ＝１１５０℃时,Ｇａ１－ｘＡｓｘ固溶体化学计量比偏离度（Ｓ＝１－２ｘ）对ＧａＡｓ晶体气固相平衡的影响．计算表明平衡Ａｓ压在晶体富Ａｓ情况下（即Ｓ＜０）随Ｓ的减小,迅速增加、而在富Ｇａ情况下（即Ｓ＞０）随Ｓ的增大趋于零．为了了解杂质对相平衡的影响,本文考虑了非掺ＬＥＣ晶体中两种浓度较高的杂质Ｃ和Ｂ,发现在Ｃ浓度为１．５４×１０１６ｃｍ－３时,平衡Ａｓ压的变化趋势基本不变,Ａｓ压只有少许增加．在Ｂ浓度为２．２×１０１７ｃｍ－３时,平衡Ａｓ压在富Ａｓ侧有较大降低．