砷化镓、磷化铟化合物的液相外延生长

本文叙述了液相外延的简单理论及其生长工艺.稳态生长和瞬态生长中的三种冷却技术都是以生长速率取决于溶质向界面的扩散快慢为依据的.砷化镓液相外延所获得的实验结果与理论的一致性证实了本试验是符合扩散理论模式的.瞬态法中的过冷工艺能在几微米到十几微米的范围内获得重复的厚度和良好的表面形态的外延层.对生长厚度在一百微米以上的外延层则稳态法是一种理想的工艺.实验指出:严格舟器的处理,改善系统的密封性,提高保护气氛的纯度以及对生长溶液的高温热处理都会对外延层纯度的提高带来明显的效果.文中列出了各种生长工艺参数对外延层材料的电学性能,厚度控制以及表面形态的影响,并得到了本系统的理想生长工艺条件.薄层外延材料参数能满足器件制造的要求.在变容管和体效应管方面得到了应用,特别是在6毫米体效应管的制作中,得到了更为满意的结果.文章也列出了由瞬态法生长的磷化铟材料液相外延的初步结果.     

在混合气体下砷化镓的液相外延生长

在一钯扩散的氢和砷蒸汽混合气流下进行了砷化镓的液相外延生长。发现在混合气流下的液相外延对于制备高质量的接近化学计量组份的砷化镓外延层是有效的。采用混合气流获得的未掺杂外延层的载流子浓度和77°K 时迁移率分别为10~(12)厘米~(-3)的数量级和170,000厘米~2/伏·秒。在混合气流下生长的外延层的杂质浓度比起在氢气流下生长的大约少5～10倍。室温下的光电容测量表明,外延层中有1.36微米的深能级。这可能与砷空位或铜占据砷空位有关。     

砷化镓外延生长技术

具有代表性的化合物半导体的薄膜生长技术包括有利用歧化反应的汽相生长;有利用金属溶液的液相外延。然而现已发明了除了适应于Ⅲ—Ⅴ族化合物半导体之外,甚至于还包括固溶体在内的各种材料的种种应用技术。本文以砷化镓为中心,叙述汽相及液相技术的最近动态和存在的问题。从器件应用的角度看,外延技术存在的问题有:(1)晶体的纯度,(2)生长层界面的控制,(3)外延层的厚度控制,(4)载流子浓度控制,(5)多层生长技术等。当前,     

砷化镓的高纯度外延生长

利用气密性好,干燥度高的 AsCl_3—Ga—H_2系统,能够连续得到77°K 下的迁移率为1.8～2.1×10~5厘米~2/伏·秒的砷化镓外延层。明确了迁移率随生长层厚度的减薄而减小以及三氯化砷浓度与生长层载流子浓度的对数呈直线关系。报导了实验用的装置及生长方法的详细情况。     

砷化镓液相外延的电流控制生长及掺杂调制

使用了一个可控液相外延的新方法用于固体器件所用的砷化镓的生长。该方法利用在村底-熔体界面的 Peltier(热电)冷却(通过流过界面的电流产生),以便从富镓溶液中进行外延生长。在没有任何人为的使炉子冷却或加以额外的温度梯度时所观察到的这种生长是快速的,而且在电学上是可控的。该方法己用于生长几微米至150微米以上的厚外延层。己观察到稳态生长速率超过1微米/分。当碲用作n 型掺杂剂时,发现掺杂剂进入生长的外延层中是可控的。可以通过在生长时流过衬底-熔体界面的电流的突变来进行超过本底掺杂25%的掺杂。     

砷化镓汽相外延生长的新方法

提出了使用Ga-AsCl_3-H_2和 GaAs-AsCl_3-H_2系统的新的汽相生长方法。这些方法使用的装置与通常的 Ga-AsCl_s-H_2系统的基本相同,但是源和衬底保持相同的温度。在 Ga-AsCl_3H_2系统中的生长是基于低温下(<800℃)一氯化镓和通过金属镓的砷的反应。研究了温度、氢气流速和气体组分对生长速率的影响。在 GaAs-AsCl_3-H_2系统中生长是基于低温(<700℃)下砷化镓同三氯化砷的反应。讨论了反应温度、氢气流速、气体组分以及衬底的位置对砷化镓源的输运速率和外延层的生长速率的影响。对于这两种系统的反应机理也进行了讨论。     

液相外延制作的砷化镓结的显示

众所周知,磨角及化学染色是显示硅的扩散p—n结的一种有效方法。对砷化镓来说,这种方法可用来显示由扩散或外延生长制成的p—n结。但是至今还不足以显示厚度低于1微米的薄外延层的截面图。本文的目的是叙述一种能够清楚的显示砷化镓结的新染色法。用这种方法进行化学染色的过程中对一个斜角的面积提供一定的     

液相外延生长HgCdTe外延层

本文用滑舟式液相外延方法对HgCdTe薄膜的生长进行了研究。1.汞压控制。我们采用附加汞源的方法有效地控制了母液的成分。采用了三段温度分布的炉子。中间是反应区,温度为500℃。两边是控制汞压区。氢气流上方的汞槽在一定温度下产生汞蒸气压和反应区内母液的蒸气压相平衡。出口处的高温区形成热阻,以阻     

从金-锗-镍熔体中砷化镓的液相外延生长

为了研究Ni/An-Ge/GaAs合金接触,从Au-Ge和Au-Ge-Ni蒋体中生长了GaAs外延层。测量了GaAs在Au-Ge和Au-Ge-Ni合金中的溶解度。讨论了Au、Ge和Ni在Ni/Au-Ge/GaAs合金接触中的电学特性。基于液相外延生长实验的结果,我们提出了在n型砷化镓上用Au-Ge-Ni合金制作低的比接触电阻的欧姆接触的条件。也测量了Ni/Au-Ge/GaAs合金接触的比接触电阻。     

液相外延生长装置

一、发明的特点本发明的液相外延生长装置具有以下特点: (1) 在由外管和内管组成的双层管的内管中放置液相外延生长器具。内管和外管之间只有很小的间隙可以使气体流通,而且使内管的一端与汞蒸汽源相通,在外管的周围有几个     

氮气氛中砷化镓的气相外延生长

对开管AsCl_3—Ga—N_2气体输运技术的砷化镓外延生长进行了充分的试验,就其最佳生长条件进行了若干补充讨论。比较了氮气及氢气携带气体中的外延层生长的霍耳迁移率、杂质分布及光致发光研究的结果。若干实验成功地揭示了未掺杂外延层中的残留杂质。发现当制备高纯均匀外延层时,在许多方面本方法优于通常的方法。     

外延生长砷化镓中高阻层的性质

在比较低的砷压条件下生长的汽相外延GaAs高阻层中,发现了几种有兴趣的性质,比如:(ⅰ)大的正电阻率温度系数(PTCR),(ⅱ)大的光电导,和(ⅲ)电流控制的负阻,提出了可能的解释。     

高纯外延砷化镓

据报导日本电气通信研究所采用一种密闭的AsCl_3-Ga-H_2汽相外延系统,重复地生长出了高纯度的砷化镓外延层。低温(77°K)迁移率在1.8×10~5～2.1×10~5厘米~2/伏·秒的范围内。改变AsCl_3的浓度能够获得载流子浓度低于10~(15)厘米~(-3)的材料。已获得了载流子浓度为(2.0～5.3)×10~(13)厘米~(-3)的外延层,而且重复性较好。实验发现,当     

砷化镓场效应晶体管掺铁外延层的生长

采用Ga/AsCl_3/N_2汽相系统和一种新掺杂法生长了掺铁砷化镓外延层。将掺铁层作为场效应晶体管外延层的缓冲层,并对其特性进行了研究。发现外延层中铁的浓度和掺铁气体(FeCl_2)的蒸气压成正比。可制备出电阻率高达10~4欧姆·厘米以上的外延层,而不增加晶体缺陷和除铁以外的其它杂质。观察到通过在有源层与衬底之间嵌入掺铁缓冲层而改进了掺铬衬底上亚微米有源层的电特性。     

HgCdTe液相外延生长技术

随着研究生产高质量HgCdTe晶体的工作日益增多,HgCdTe作红外探测器材料用的潜力正在被越来越多的认识到。因为存在高的汞蒸汽压、大的熔体分凝效应,以及晶体的密度会随熔体组分的变化而发生很大的改变,所以生长块状晶体总是要遇到一些特别困难的问题(图1)。尽管存在这些特殊的困难,用常规的方法还是能够生长出直     

分子束外延设备和砷化镓单晶的生长

<正> 分子束外延(简称MBE)技术是在真空蒸发基础上发展起来的晶体生长新技术.它是在超高真空条件下,构成晶体的各个组分和掺杂原子(分子)以一定的热运动速度、按一定的比例喷射到热的衬底上进行晶体的外延生长.其特点是生长速度慢、生长温度低,可精确控制生长层的厚度、组分和杂质分布,生长的表面和界面有原子级的平整度,     

生长参数对砷化镓汽相外延的影响

通过测量生长速率与几个在宽阔范围内变化的生长参数的关系,来研究以三氯化砷输运方法进行的砷化镓汽相生长。研究了源的过饱和度、淀积温度和进入系统的三氯化砷分压的影响。生长实验主要是在(100)晶面上做的,在(110)晶面上也做了一些实验。实验数据可估价在非通常条件下(即:低温、低过饱和度以及宽阔范围的三氯化砷分压)生长的可能性。在这些条件下,以很高的生长速率获得了纯的材料。所有实验结果都能用包括表面吸附层的动力学控制的生长机理做定性说明。