在GaAs衬底上液相外延生长层质量的研究

本文初步研究了在(100)n—GaAs衬底上液相外延生长GaAs外延层厚度与生长Ga溶液厚度、生长时间、初始过冷度、降温速率的关系,以及影响外延层厚度均匀性的因素。实验指出了在GaAs上液相外延生长Ga_(1-x)Al_xAs层,随着Al含量X值的增加在室温下用X射线单晶衍射仪测得的GaAs-Ga_(1-x)Al_xAs系统的晶格失配增加,但是异质结界面附近的失配位错非常小,几乎与X值无关;而在GaAs上生长Ga_(1-x)Al_xAs_(1-y)P_y外延层,可得到室温下晶格失配非常小的GaAs-Ga_(1-x)Al_xAs_(1-y)P_y系统,但是异质结界面附近的失配位错却非常大,在室温下异质结界面是不匹配的。用熔融KOH腐蚀外延层中位错发现,一部分位错是由衬底位错引入的,而大部分位错是在外延过程中引入的。在现有条件下,可以生长出几平方毫米面积较大区域的无位错外延表面,但大部分最终表面层位错密度比衬底位错高几倍或十几倍。     

掺In半绝缘GaAs衬底上外延GaAs的晶格失配研究

本文报道了在掺In半绝缘GaAs衬底上的液相和汽相外延生长,并用x射线双晶衍射和光学显微等方法研究外延层和衬底之间的晶格失配.结果表明,当衬底中In组分x<0.004时,外延层失配应力主要由弹性形变调节,不出现失配位错,并可得到很好的表面形貌;当x≥0.006时,外延层产生失配位错,失配应力主要由失配位错调节,液相外延层表面出现沿[110]和[110]方向的十字网络.当外延层产生范性形变时衬底中的临界In组分x_c在0.004和0.006之间.     

半导体激光器非平面液相外延技术

本文阐述了非平面液相外延生长的基本机理及其在半导体激光器制作中的重要作用。将非平面外延与平面外延生长进行了比较。详细讨论了影响InP非平面液相外延生长的几个技术问题。     

外延GaAs平面Hall器件

本文讨论了用GaAs液相和汽相材料制备的Hall器件.在内阻为1kΩ时得到的灵敏度为30mV/mA·kG,温度系数为0.01％/℃,并可工作在-50-+250℃的温区.还讨论了掺Cr高阻衬底、外延层质量及制作工艺对器件质量的影响.     

光栅衬底液相外延技术

光栅衬底液相外延是分布反馈激光器研制的关键技术之一。利用 Sn-In-p 和 GaAs 单晶作为光栅衬底表面的高温热保护盖片,有效地解决了光栅表面高温热损伤问题,在光栅表面重复地生长出了高质量的外延层,并以此为基础,研制出了DFB 激光器。     

GaAs衬底上InP的直接外延生长及性能表征

用低压金属有机物气相外延(LP-MOCVD)技术,采用低温缓冲层生长法,在GaAs(100)衬底上直接生长了高质量的InP外延层.1.2 μm InP(004)面X射线衍射(XRD) ω-2θ和ω扫描半高全宽(FWHM)分别为373 arcsec和455 arcsec,在外延层中插入10周期Ga0.1In0.9P/InP应变超晶格后,其半高全宽分别下降为338 arcsec和391 arcsec.透射电子显微镜(TEM)测试显示,应变超晶格有效地抑制了失配位错穿进外延层,表明晶体质量得到了较大提高.     

Si衬底上热壁外延制备GaAs单晶薄膜材料

报道了采用热壁外延（ＨＷＥ）技术,在Ｓｉ表面生长ＧａＡｓ薄膜。先通过活化剂活化Ｓｉ表面,再采取两步生长法外延ＧａＡｓ单晶薄膜,最后进行断续多层循环退火（ＩＭＣＡ）。经电子探针（ＥＰＭＡ）、Ｒａｍａｎ光谱、Ｈａｌｌ测量和荧光（ＰＬ）光谱测试分析,证实在Ｓｉ表面获得了的４μｍ厚的ＧａＡｓ单晶薄膜。     

GaAs液相外延薄层厚度的控制

一、引言液相外延薄层厚度的控制是GaAsGa_xAl_(1-x)As双异质激光器制备中的一个基本问题,是提高器件寿命的重要措施,也是发展新型器件和集成光学的基础。过去所采用的“配源”的液相生长方法,存在外延薄层     

无掩模Si圆柱纳米图形衬底上GaAs的异变外延生长

采用金属有机化学气相沉积方法在无掩模的直径为400nm的圆柱Si(100)图形衬底上外延生长了GaAs薄膜。图形衬底采用纳米压印技术及反应离子刻蚀技术制作而成。运用两步法生长工艺在此图形衬底上制备了厚度为1.8μm的GaAs外延层。GaAs的晶体质量通过腐蚀坑密度和透射电镜表征。图形衬底上的GaAs外延层表面腐蚀坑密度约1×107 cm-2,比平面衬底上降低了两个数量级。透射电镜观测显示大部分产生于GaAs/Si异质界面的穿透位错被阻挡在圆柱顶部附近。     

非平面InP液相外延生长的理论与实验

本文对用液相外延技术制作半导体激光器时所遇到的非平面ＩｎＰ固－液相界及在不同平面上满足不同的界面反应速度情况做了严格的理论分析，它可以对实际非平面ＩｎＰ生长所遇到的各种情况给出准确的解释．此外，对理论结果进行了数值模拟计算，对界面反应速度作适当拟合之后，得到了与实验一致的结果，从而验证了理论的正确性，可以其作为实际非平面ＩｎＰ液相外延生长时工艺设计与参数选择的依据．     

在GaAs和GaP衬底上外延生长InAs_xP_(1-x)

禁带宽度位于近红外区(0.33～1.4电子伏)的半导体材料,用于固体光电发射和激光二极管、检测器及光电发射器方面颇受欢迎。在光电发射器及相关的光电阴极这一特殊领域中,之所以对此特别感兴趣,是因为用 Gs_2O 激活Ⅲ-Ⅴ族材料表面,光电发射产额极高,可望得到灵敏的高效率光电阴极,其电磁辐射波长超过0.9微米,而碱金属光电阴极的量子     

利用分子束外延方法在GaAs衬底上制备CdTe单晶薄膜

利用分子束外延方法在国内首次在(100)GaAs衬底上可控制的获得了(100)和(111)两种晶向的CdTe外延层。X光的衍射结果表明外延层为单晶薄膜。光荧光的半峰宽为10meV左右。本文研究了生长条件对外延层晶向的影响。发现,GaAs衬底表面的平整度和洁净度是影响外延层晶向的两个关键因素。我们已在所得到的CdTe缓冲层上成功地生长出Hg_(1-x)Cd_xTe单晶薄膜。     

离化团束方法在GaAs衬底上外延CdTe单晶薄膜

利用离化团束外延(ICBE)技术在GaAs(100)衬底上生长了(100)和(111)两种晶向的CdTe外延层.X光衍射和 RHEED分析结果表明外延层为单晶薄膜,双晶衍射摆动曲线半高宽达630弧秒.本文研究了离化团能量和生长温度对外延层晶向和质量的关系。结果表明,当预热处理温度为480℃,外延取向关系为CdTe(100)//GaAs(100);当预热处理为580℃,外延取向关系为 CdTe(100)+(111)//GaAs(100).离化团束的能量对外延膜的结晶性能起着重要作用.     

在Ge和GaAs衬底上气相生长ZnSe异质结外延膜

用气相外延方法在Ge和GaAs衬底上成功地生长出性能良好的异质外延薄膜,经降阻掺杂制成异质P—N〔(p)Ge—ZnSe(n)和(p)GaAs—Znse(n)〕结,克服Ⅱ—Ⅵ族化合物无法做成P—N结的“自补偿”效应,通过X射线分析、劳厄照相和I—V、C—V测试表明,ZnSe 外延薄膜质量较好,可做为重要的光学材料.     

Ge在GaAs液相外延中的行为

本文用霍耳、SIMS、电化学C-V和光致发光等方法,研究了在550℃至950℃生长温度范围内 LPE GaAs中Ge的分凝行为以及占Ga位Ge原子与占As位Ge原子的占位比.得到Ge的分凝系数随生长温度降低而增大,占位比Ge_(Ga)/Ge_(As)随生长温度降低而减小.     

(001)GaAs衬底上异质外延的立方GaN薄膜与界面

用电子回旋共振微波等离子体辅助金属有机化学气相沉积（ＥＣＲ－ＰＡＭＯＣＶＤ）法，在低温条件下，在（００１）ＧａＡｓ衬底上异质外延，生长了立方晶ＧａＮ薄膜．高分辩电镜（ＨＲＥＭ）观测与Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）测量结果表明：ＧａＮ薄膜具有典型的闪锌矿结构；三种方法测得其晶格常数为０．４５１～０．４５７ｎｍ；在ＧａＮ／ＧａＡｓ界面处的生长模式为异质外延；ＧａＮ薄膜中的位错主要为堆垛层错与刃形位错；随着远离界面，ＧａＮ中位错密度与镶嵌组织迅速减少．     

Si衬底上做GaAs电路

<正> 对于GaAs电路来说,主要障碍在于集成度。虽然GaAs电路速度要比Si集成电路的快得多,但成本却很高。一个4英寸的Si片只需5～10美元,而一个3英寸的GaAs片却需200～300美元。如果把GaAs电路试做在Si衬底上,不仅Si衬底的强度好,导热性好,而且成本也大大下降,但是电路的速度变慢了。在Si衬底上生长GaAs薄膜的主要难题就是要把两种物质的不同的晶体结构合在一起。因此,现在科学家们正在研究。如果这个难题一旦解决, 那么速度既快,价格又便宜的GaAs集成电路     

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℃。