利用MOVPE选区外延生长InGaAsP

研究了利用低压MOVPE宽条(15μm)选区外延生长InGaAsP的性质.研究了生长速率、厚度增强因子、带隙调制、组分调制随着生长条件如掩模宽度、生长压力、Ⅲ族源流量的变化规律,给出了合理的解释.同时研究了不同Ⅴ/Ⅲ比下选择性生长InGaAsP表面尖角的性质.     

选择外延MOVPE的表面迁移

研究了采用选择外延MOVPE生长InGaAsP的组分随掩模宽度的变化规律,以及InGaAsP表面边缘尖角随Ⅴ/Ⅲ比的变化.结果表明,随着掩模宽度的增大,In组分增大,Ga 组分减少;随着Ⅴ/Ⅲ比的增大,InGaAsP 材料表面趋向平坦.对材料边缘尖角的变化规律作出了合理解释,研制出表面平坦的外延材料,为器件研制提供了有效的方法.     

InGaAsP材料的厚度增强因子随选择外延MOVPE生长条件的变化

利用扫描电子显微镜(SEM)研究了在选择外延MOVPE生长InGaAsP材料中,厚度增强因子随SiO2掩模宽度的变化,生长条件(如生长压力、Ⅲ族源流量等)对厚度增强因子的影响.随着生长压力的增加,生长速率下降,选择性增强;随着In源流量的增加,生长速率上升,选择性下降.制备了最大厚度增强因子达3.4的InGaAsP体材料.通过扫描电镜观察,得到了较平坦的生长界面和表面形貌.为用选择生长法制备DFB激光器与模斑转换器集成器件提供有效的方法.(OH12)     

全固源分子束外延生长InP和InGaAsP

在国产分子束外延设备的基础上,利用新型三温区阀控裂解源炉,对InP及InGaAsP材料的全固源分子束外延(SSMBE)生长进行了研究.生长了高质量的InP外延层,表面缺陷密度为65cm-2,非故意掺杂电子浓度约为1×1016cm-3.InP外延层的表面形貌、生长速率及p型掺杂特性与生长温度密切相关.研究了InGaAsP外延材料的组分特性,发现在一定温度范围内生长温度对Ⅲ族原子的吸附系数有较大影响.最后得到了晶格匹配的In0.56Ga0.4As0.04P06材料,低温光致发光谱峰位于1507 nm,FWHM为9.8 meV.     

全固源分子束外延生长InP和InGaAsP

在国产分子束外延设备的基础上 ,利用新型三温区阀控裂解源炉 ,对 In P及 In Ga As P材料的全固源分子束外延 (SSMBE)生长进行了研究。生长了高质量的 In P外延层 ,表面缺陷密度为 65cm- 2 ,非故意掺杂电子浓度约为 1× 1 0 16cm- 3.In P外延层的表面形貌、生长速率及 p型掺杂特性与生长温度密切相关 .研究了 In Ga As P外延材料的组分特性 ,发现在一定温度范围内生长温度对 族原子的吸附系数有较大影响 .最后得到了晶格匹配的 In0 .56Ga0 .4 4 As0 .94 P0 .0 6材料 ,低温光致发光谱峰位于 1 50 7nm,FWHM为 9.8me V.     

InGaAsP／InP激光器非平面液相外延生长的研究

本文叙述了用于制作 InGaAsP/InP 半导体激光器的非平面液相外延工艺。讨论了各种因素对非平面液相外延生长的影响。在 InP 衬底上和刻有沟槽的 InGa-AsP/InP 外延片上成功地生长出了高质量外延层。用该外延片制作的激光器在室温连续工作条件下典型阈值电流30mA,典型输出功率为10mW。最高激射温度为115℃。     

低压MOVPE外延生长GaN膜的光致发光激发谱研究

对用低压ＭＯＶＰＥ法生长的非掺ＧａＮ外延膜，在其光致发光谱峰位３７０ｍｍ、５９０ｕｍ和７４０ｕｍ附近测量了光致发光激发（ＰＬＥ）谱．对于５９０ｕｍ和７４０ｕｍ附近的发光来说，各样品的ＰＬＥ峰都位于３６０ｕｍ处，而对于３７０ｕｍ发光来说，大部分样品ＰＬＥ峰位于２８０ｕｍ处，而有的样品却位于２６０与３００ｎｍ两个波长处，对这些结果进行了讨论．     

HVPE气相外延法在c面蓝宝石上选区外延生长GaN及其表征

使用气相沉积SiO2和普通光刻以及湿法腐蚀方法,在C面蓝宝石上开出不同尺寸的正方形窗口,在窗口区域中露出衬底,然后使用氢化物气相外延(HVPE)方法选区外延GaN薄膜.采用光学显微镜、原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨率双晶X射线衍射(DCXRD)和喇曼谱测试(Raman shift)对薄膜进行分析.结果表明,在C面蓝宝石衬底上独立的正方形窗口区域中外延生长的,厚度约20μm的GaN薄膜,当窗口面积为100μm×100μm时,GaN表面无裂纹;而当窗口面积为300μm×300μm和500μm×500μm时,GaN表面有裂纹.随着窗口面积的减小,GaN双晶衍射摇摆曲线的(0002)峰的半高宽(FWHM)减小,表明晶体的质量更好,最小的半高宽为530".从正方形窗口区的角上到边缘再到中心,GaN的面内压应力逐渐减小,分析认为这与OaN横向外延区(ELO区)与SiO2掩膜之间的相互作用,以及窗口区到ELO区的线位错的90"扭转有关.     

HVPE气相外延法在c面蓝宝石上选区外延生长GaN及其表征

使用气相沉积SiO2和普通光刻以及湿法腐蚀方法,在C面蓝宝石上开出不同尺寸的正方形窗口,在窗口区域中露出衬底,然后使用氢化物气相外延(HVPE)方法选区外延GaN薄膜.采用光学显微镜、原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨率双晶X射线衍射(DCXRD)和喇曼谱测试(Raman shift)对薄膜进行分析.结果表明,在C面蓝宝石衬底上独立的正方形窗口区域中外延生长的,厚度约20μm的GaN薄膜,当窗口面积为100μm×100μm时,GaN表面无裂纹;而当窗口面积为300μm×300μm和500μm×500μm时,GaN表面有裂纹.随着窗口面积的减小,GaN双晶衍射摇摆曲线的(0002)峰的半高宽(FWHM)减小,表明晶体的质量更好,最小的半高宽为530".从正方形窗口区的角上到边缘再到中心,GaN的面内压应力逐渐减小,分析认为这与OaN横向外延区(ELO区)与SiO2掩膜之间的相互作用,以及窗口区到ELO区的线位错的90"扭转有关.     

选择区域生长高质量InGaAsP多量子阱材料

采用 L P- MOVPE在 Si O2 掩膜的 In P衬底上实现了高质量的 In Ga As P多量子阱 (MQW)的选择区域生长(SAG) .通过改变生长温度和生长压力 ,MQW的适用范围由 C波段扩展至 L 波段 ,即 MQW的光致发光波长从15 46 nm延展至 16 2 1nm.光致发光 (PL)测试表明 :在宽达 75 nm的波长范围内 ,MQW的质量与非选择生长的MQW质量相当 ,并成功制作出电吸收调制 DFB激光器 (EML) .     

选择区域生长高质量InGaAsP多量子阱材料

采用LP-MOVPE在SiO2掩膜的InP衬底上实现了高质量的InGaAsP多量子阱(MQW)的选择区域生长(SAG).通过改变生长温度和生长压力,MQW的适用范围由C波段扩展至L波段,即MQW的光致发光波长从1546nm延展至1621nm.光致发光（PL）测试表明：在宽达75nm的波长范围内,MQW的质量与非选择生长的MQW质量相当,并成功制作出电吸收调制DFB激光器（EML）.     

Multi-Wavelength InGaAsP Lasers Grown by LP-MOCVD Selective Area Growth Technology

Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅａｒｅａｇｒｏｗｔｈ（ＳＡＧ）ｉｓａｐｏｔｅｎｔｉａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｏｆｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｄｅｖｉｃｅｓ．Ｂｙｔａｋｉｎｇａｄｖａｎｔａｇｅｏｆｇｒｏｗｔｈｒａｔ...     

Selective MOVPE growth of InGaAsP and InGaAs using TBA and TBP

Selective metalorganic vapor phase epitaxial (MOVPE) growth of InGaAs(P) using tertiarybutylarsine (TBA) and tertiarybutylphosphine (TBP) was systematically investigated for the first time. Selective growth was successfully achieved and the growth structure was as excellent as the structure using AsH₃/PH₃. Vapor phase lateral diffusion of group-III species, which is the major mechanism of selective MOVPE, can be easily controlled over the wide range of V/III ratio with using TBA/TBP. From this feature, we propose the selectively grown multiple quantum well waveguide structures which have excellent bandgap controllability by using TBA/TBP.     

Low-loss single-mode InP/InGaAsP waveguides grown by MOVPE

Losses as low as 0.4 ± 0.1 dB/cm for TE- and 0.65 ± 0.1 dB/ cm for TM-polarised light have been observed in tightly confined single-mode InP/lnGaAsP waveguides grown by MOVPE and processed using RIE. These are the lowest losses reported for InP-based waveguides. The structure could be used to make low-loss modulators for communications wavelengths.     

选择外延技术研制1.5μm DFB激光器和自对准模斑转换器集成器件

利用选择外延技术研制了1.5μm DFB激光器和自对准模斑转换器单片集成器件.激光器的上限制层与垂直方向上楔型波导的模斑转换器同时选择性生长 ,这样的方法不仅可以分别优化有源区和模斑转换器的材料,同时可以降低选择性生长对接结构的难度.所研制集成器件的阈值为4.4mA,在49.5mA下的输出功率为10.1mW,边模抑制比为33.2dB,垂直方向和水平方向上的远场发散角分别为9°和15°,1dB偏调容差分别为3.6μm和3.4μm.     

选择外延技术研制1.5μm DFB激光器和自对准模斑转换器集成器件

利用选择外延技术研制了1.5μm DFB激光器和自对准模斑转换器单片集成器件.激光器的上限制层与垂直方向上楔型波导的模斑转换器同时选择性生长 ,这样的方法不仅可以分别优化有源区和模斑转换器的材料,同时可以降低选择性生长对接结构的难度.所研制集成器件的阈值为4.4mA,在49.5mA下的输出功率为10.1mW,边模抑制比为33.2dB,垂直方向和水平方向上的远场发散角分别为9°和15°,1dB偏调容差分别为3.6μm和3.4μm.     

液相外延生长InGaAsP超薄层

本文叙述了600℃低温液相外延和两相溶液法生长InGaAsP/InP超薄层及其特性研究。四元外延层的厚度、光荧光峰值半宽、过渡区陡度分别为～63nm,22.8meV,～11nm。四元层与衬底间失配度为+0.3‰。     

Growth of InAs by MOVPE using TBAs and TMIn

The growth of bulk heteroepitaxial layers of InAs on GaAs substrates by atmospheric pressure MOVPE is described. Tertiarybutylarsine [TBAs] and trimethylindium [TMIn] were used as the precursors. We present a study of the variation of morphology and electrical quality of the layers whilst varying the V/III ratio and growth temperature. The morphology of the layers varied between a lumpy surface consisting of elemental indium [excess group III] through smooth specular layers to dendritic growth [excess group V]. The morphology was also affected by the temperature, with an excess indium surface below 460° C and varying through specular surfaces between 480 - 540° C and bumpy irregular surfaces above 550° C. The electrical quality of the layers was poor when the morphology was poor, but showed a peak in mobility at 480° C and a V/III ratio of 0.83:1. The maximum mobility at 77 K was >32,000 cm²/Vs with a carrier concentration of 7.1 × 10¹⁵ cm^-3.