薄GaAs层化学腐蚀及它的表面结构

用pH=7±O.05的H_2O_2-NH_4OH溶液,在5±1℃,对晶句是(100)的高阻或浓度为2×10~(13)cm~(-3)的n型GaAs衬底进行腐蚀试验.发现腐蚀速率不但与搅拌有关,且在最初半分钟左右或开始250～500(?)的GaAs腐蚀,其腐蚀速率比更长时问或更深腐蚀时要快得多.分析表明,NH_4OH向GaAs与溶体界面的扩散很可能是腐蚀过程的限制步骤.对腐蚀后的残余氧化层进行测试分析,认为化学腐蚀后在表面有一层极薄的氧化物层,接着是过渡层.用HCI或NH_4OH水溶液清洗则可去除氧化物层并缩小过渡层.     

N型GaAs欧姆接触中各组份对比接触电阻的影响

用类似液相外延的设备,测定了Ga与 As在450℃至 550℃间在 Au-Ge和 Au-Ge-Ni熔体中的溶解度.发现温度升高,Ga与As的溶解度增加,但由于As的逸损,在熔体中 Ga与As的比例也增大.自Au-Ge的共晶组份起,Au含量的提高和Ni的加入均使Ga和As的溶解度增加.自热力学活度角度讨论了溶解度提高的原因.测定了Au-Ge与Au-Ge-Ni(或Fe、Cr、Co)系统的比接触电阻,并结合溶解度的实验和热力学活度的计算进行了讨论.分析了各组份对欧姆接触比接触电阻的影响.     

AuGe和AuGeNi/n-GaAs欧姆接触的透射电镜观察

用断面透射电镜技术,直接观察了实际欧姆接触工艺中AuGe/GaAs和AuGeNi/GaAs的横断面组织,并用选区电子衍射方法测定其反应产物。     

Ga_(1-x)Al_xAs-GaAs太阳电池低阻接触研究

本文报道了pGa_(1-x)-Al_xAs-GaAs太阴电池的欧姆接触特性。用四探针法测定了Cr-Au、Ag-Zn、TiPdAu在pGaAs与pGa_(1-x)Al_xAs上的比接触电阻。在pGaAs上测出的比接触电阻分别为6.4×10~(-5)、9.4×10~(-5)和6.75×10~(-5)Ω-cm~2;在pGa_(1-x)Al_xAs上测出的比接触电阻分别为5.82×10~(14)、1.03×10~(-3)、5.02×10~(-4)Ω-cm~2(x≥0.8)。发现加热合金化和脉冲激光合金化方法效果相当。用离子刻蚀法刻蚀pGa_(1-x)Al_xAs,使电极直接与pGaAs接触时,比接触电阻值可降低一个数量级。效率高于15％(AM1)的太阳电池的串联电阻在1.0Ω以下。     

Ga_(1-x)Al_xAs/GaAs异质结构二维电子气晶体管(TEGFET)

制备了耗尽型和增强型TEGFET,耗尽TEGFE单栅长1μm,其室温跨导g_m=90mS/mm;双栅栅长均为2μm。g_m=75mS/mm。双栅的结果优于本实验室相同结构与尺寸的离子注入型常规双栅MESFET与高掺杂沟道MIS结构肖特基势垒FET的实验结果。双栅耗尽型器件在77K下跨导增加到1.7倍。双栅增强型的TEGFET在室温0.6V栅偏压下,g_m=63mS/mm,在77K下增加到1.4倍。如器件中出现平行电导时,则器件性能退化,它不但使跨导降低,且随栅编压变化很大。文中讨论了这一现象。     

用脉冲激光束在N型GaAs上制备欧姆接触

本文用调Q红宝石脉冲激光器(波长6943A、脉宽30ns)以1.1～2.9J/cm~2的激光能量密度,在N型GaAs上进行激光合金化研究,试验了不同GaAs外延层浓度、不同合金层组分、不同激光脉冲次数对欧姆接触电阻率的影响。结果表明,适当能量密度激光合金化所得到的接触电阻率同加热合金化最好结果相当或更好,激光合金化表面均匀,质量好,而且不影响半导体器件内结的特性。     

Ga_(1-x)Al_xAs/GaAs太阳电池

用平衡外延生长和反腐蚀生长法制备了Ga_(1-x)Al_xAs/GaAs太阳电池的外延片。x值能控制在0.8—0.9,p-Ga_(1-x)Al_xAs与p-GaAs层浓度在1—3×10~(18)cm~(-3),厚度均小于1μm。用此外延片以AuGeNi,CrAu或CrAuZn分别作n型和p型的欧姆接触,在430—450℃之间,n型与p型一起合金化,时间～45秒。在不是最匹配的抗反射层条件下,AM1最高效率为17.8％,一般效率为13—15％。与已报道的数据相比,电池的短路电流还偏低,开路电压波动较大,短波部份的光谱响应也差。对比平衡生长与反腐蚀生长的p-n结特性,它们基本上相近,而反腐蚀重生长法略好一些。     

脉冲激光束制备镓铝砷-砷化镓太阳电池的欧姆接触

欧姆接触是器件工艺重要环节之一,人们在这方面进行了许多研究。对太阳电池来说,欧姆接触极为重要,它影响短路电流、填充因子等等,它直接对电池效率产生影响。迄今为止,镓铝砷-砷化镓太阳电池上的欧姆接触合金化仍是用加热方法来完成的。近年来,国内外都在研究用脉冲激光束来制备欧姆接触,其比接触电阻值已与加热合金化方法所得结果相当。和加热合金化方法相比,用脉冲激光束合金化还有下述优点:     

非共晶Au/Ge欧姆接触工艺改善扩散法n沟道GaAs MESFET

用非共晶组份Au/Ge合金做n型GaAs欧姆接触.系统测定了不同Au,Ge厚度做欧姆接触的比接触电阻值.以150A|°Ge/2000—2500A|°Au的配比,在400℃,10min(实际是3min)下合金化,其比接触电阻值能与文献报道的数据相比较,且表面很平.这有利于栅长≤1μm场效应管的光刻,且能改进器件性能与成品率.用作在高阻衬底上以扩散法制备n沟道场效应管的欧姆接触,改进的器件性能在栅长是1.2μm,栅宽150μm时,跨导8m达29m3.另一个样品在栅长1.3μm,栅宽300μm时,fmax=21GHz,在4GHz下,噪声系数N_F≤1.5dB,相关增益Gα为11dB.     

FeO-Fe_2O_3-CaO-P_2O_5渣系的密度

用最大气泡法和秤重法分别地测定了液态和固态的FeO-Fe_2O_3-P_2O_5和CaO-P_2O_5渣系的密度。密度随系统中FeO+Fe_2O_3或CaO浓度的增加而升高。把实验结果结合本文作者以前研究过的FeO-Fe_2O_3-CaO系的密度值并外插到纯FeO处,得FeO在1400℃时密度应为4.7±0.15克/厘米~3,在25℃为5.85克/厘米~3。把4.7克/厘米~3作为FeO在1400℃时的密度,校正了本文作者以前导出的一个计算工业炉渣密度的半经验公式。此外,根据研究结果,还讨论了分层渣系FeO-Fe_2O_3-CaO-P_2O_5的密度。