InP衬底上InAlAs异变缓冲层和高铟组分InGaAs的生长温度优化（英文）

利用气态源分子束外延技术在InP衬底上生长了包含InAlAs异变缓冲层的In0.83Ga0.17As外延层.使用不同生长温度方案生长的高铟InGaAs和InAlAs异变缓冲层的特性分别通过高分辨X射线衍射倒易空间图、原子力显微镜、光致发光和霍尔等测量手段进行了表征.结果表明,InAlAs异变缓冲层的生长温度越低,X射线衍射倒易空间图(004)反射面沿Qx方向的衍射峰半峰宽就越宽,外延层和衬底之间的倾角就越大,同时样品表面粗糙度越高.这意味着材料的缺陷增加,弛豫不充分.对于生长在具有相同生长温度的InAlAs异变缓冲层上的In0.83Ga0.17As外延层,采用较高的生长温度时,X射线衍射倒易空间图(004)反射面沿Qx方向的衍射峰半峰宽较小,77K下有更强的光致发光,但是表面粗糙度会有所增加.这说明生长温度提高后,材料中的缺陷得到抑制.     

分子束外延低温生长GaAs缓冲层

<正>在低的衬底温度(约300℃)下生长的GaAs层具有较高的电阻率,较小的光敏特性。低温生长的GaAs层用于MESFET作缓冲层,能够消除背栅效应,改善光敏特性等。国外研究结果表明,低温GaAs缓冲层为富砷结。 用国产MBE—Ⅲ型分子束外延设备进行低温生长GaAs层的研究。半绝缘GaAs衬底温度约580℃,生长约50nm GaAs层。反射高能电子衍射(RHEED)的衍射图样为(2×4)结构。然     

采用InGaAs或InAlAs缓冲层的高In组分InGaAs探测器结构材料特性

利用气态源分子束外延在InP衬底上生长了具有InxGa1-xAs或InxAl1-xAs连续递变缓冲层的高In组分In0.78Ga0.22As探测器结构.通过原子力显微镜、X射线衍射、透射电子显微镜和光致发光对它们的特性进行了表征和比较.结果表明,具有InxGa1-xAs或InxAl1-xAs缓冲层的结构都能获得较平整的...     

（英）组分过冲对InP基InAlAs递变缓冲层的影响

通过在InP基InxAl1-xAs 递变缓冲层上生长In0.78Ga0.22As/In0.78Al0.22As量子阱和In0.84Ga0.16As探测器结构,研究了缓冲层中组分过冲对材料特性的影响。原子力显微镜结果表明,在InAlAs缓冲层中采用组分过冲可以使量子阱及探测器样品表面粗糙度都得到降低。对于相对较薄的量子阱结构,X射线衍射倒易空间扫描图和光致发光谱的测量表明,使用组分过冲可以增加弛豫度、减小剩余应力并改善光学性质。而对于较厚的探测器结构,X射线衍射和光致发光谱测试发现使用组分过冲后的材料性质没有明显的变化。量子阱和探测器结构的这些不同特性需要在器件设计应用中加以考虑。     

失配异质结构InGaAs/InP的MOCVD生长

基于延展波长(截止波长2.2μm)InGaAs-PIN光电探测器进行了失配异质结构InxGa1-xAs(x=0.72)/InP的MOCVD外延生长研究。采用宽带隙组分梯度渐变的InAlAs作为缓冲层和顶层,通过生长优化,获得了满足器件要求的外延材料。     

InGaAs／InP SAGM—APD结构的液相外延生长研究

本文讨论了InP/InGaAsP/InGaAs/InP SAGM-APD结构的抗回熔生长,并解决了InP在InGaAs上液相外延生长时的回熔问题。同时,研究了各外延层参数的控制。结果制得的器件,其最大雪崩倍增20,0.9V_B下暗电流14nA,响应度大于0.6A/W。     

InGaAs/InAlAs光电导太赫兹发射天线的制备与表征

光电导天线作为太赫兹时域光谱仪产生与探测太赫兹辐射的关键部件，具有重要的科研与工业价值。本文采用分子束外延(MBE)方法制备InGaAs/InAlAs超晶格作为1 550 nm光电导天线的光吸收材料，使用原子力显微镜、光致发光、高分辨X射线衍射等方式验证了材料的高生长质量；通过优化制备条件得到了侧面平整的台面结构光电导天线。制备的光电导太赫兹发射天线在太赫兹时域光谱系统中实现了4.5 THz的频谱宽度，动态范围为45 dB。     

无GaAs缓冲层MBE生长InSb材料的工艺及其特性

采用无ＧａＡｓ缓冲层，低温＋常规的方法在ＧａＡｓ（１００）衬底上进行了ＩｎＳｂ薄膜的分析束外延（ＭＢＥ）生长，测试了样品的双晶Ｘ射线衍射半峰宽（ＦＷＨＭ），电学霍尔（Ｈａｌｌ）特性及红外透射谱。通过大量的实验发现：不生长０．５μｍＧａＡｓ缓冲层，同样可生长出电学性能及红外透过率都较理想的样品，这可缩短材料的生长周期，降低生产成本，对将来器件的批量制作有一定的意义。     

低温缓冲层对MBE生长ZnTe材料性能的改善

研究了低温缓冲层对在GaAs(001)衬底上用分子束外延(MBE)生长ZnTe薄膜晶体质量的影响。发现插入低温缓冲层后ZnTe的结晶质量、表面形貌和发光质量都得到了显著的提高,双晶X射线摇摆曲线(DCXRC)的ZnTe(004)衍射峰半峰宽(FWHM)从529 arcsec减小到421 arcsec,表面均方根(RMS)粗糙度从6.05 nm下降到3.93 nm。而作为对比,插入高温缓冲层并不能对ZnTe薄膜的质量起到改善作用。基本上实现了优化工艺的目标并为研制ZnTe基光电器件微结构材料奠定了很好的实验基础。     

低温下应变外延层的单层生长

用接触式原子力显微镜来观察 4 6 0℃低温下生长的 In0 .35Ga0 .6 5As/ Ga As外延层形貌 .实验发现 ,这种 4 6 0℃低温生长材料的失配外延层既不是层状的 Fvd M生长模式也不是岛状的 SK自组织生长模式 ,而是由原子单层构成的梯田状大岛 .原子力显微镜测试表明台阶的厚度为 0 .2 8nm,约为一个原子单层 ,这种介于层状和岛状生长之间的模式有助于了解失配异质外延的生长过程     

Optimization of the spacer layer thickness in AlInAs/InGaAs/InP MODFETs

The effects of spacer layer thickness variations on single atomic planar doped (APD) AlInAs/InGaAs modulation doped field effect transistors grown by solid source molecular beam epitaxy have been studied and characterized. The thickness of the AlInAs spacer layer was varied between 0 and 100Å. Room temperature Hall measurements found the mobility exhibited an exponential relationship ranging from 6500 to 10800 cm²/Vs. The sheet charge varied linearly from 3.46 × 10¹² cm^?2 to 2.24 × 10¹² cm^?2. An optimum spacer layer thickness based on maximum channel conductance was found to be 40Å with a mobility of 9600 cm²/Vs and a sheet charge of 3.0 × 10¹² cm^?2. The loss of mobility due to remote ion scattering was examined. This loss was related to the distribution of the Si atoms in the atomic planar doped layer in order to obtain the standard deviation of the interface. This relationship will allow various growth parameters, such as substrate temperature, growth rate, and V/III ratio to be altered to determine the optimum conditions independent of the growth chamber used to create the structures.     

生长温度对于Ge衬底上分子束外延生长的InGaAs/GaAs量子阱结构质量的影响

本文研究了斜切割（100）Ge衬底上InxGa1-xAs/GaAs量子阱结构的分子束外延生长（In组分为0.17或者0.3）。所生长的样品用原子力显微镜、光致发光光谱和高分辨率透射电子显微镜进行了测量和表征。结果发现,为了生长没有反相畴的GaAs缓冲层,必须对Ge衬底进行高温退火。在GaAs外延层和InxGa1-xAs/GaAs量子阱结构的生长过程中,生长温度是一个至关重要的参数。文中讨论了温度对于外延材料质量的影响机理。通过优化生长温度,Ge衬底上的InxGa1-xAs/GaAs量子阱结构的光致发光谱具有很高的强度、很窄的线宽,样品的表面光滑平整。这些研究表面Ge 衬底上的III-V族化合物半导体材料有很大的器件应用前景。     

Influence of growth temperatures on the quality of InGaAs/GaAs quantum well structure grown on Ge substrate by molecular beam epitaxy

Molecular beam epitaxy growth of an In_xGa_1-xAs/GaAs quantum well（QW） structure（x equals to 0.17 or 0.3） on offcut（100） Ge substrate has been investigated.The samples were characterized by atomic force microscopy,photoluminescence（PL）,and high resolution transmission electron microscopy.High temperature annealing of the Ge substrate is necessary to grow GaAs buffer layer without anti-phase domains.During the subsequent growth of the GaAs buffer layer and an In_xGa_1-xAs/GaAs QW structure,temperature plays a key role. The mechanism by which temperature influences the material quality is discussed.High quality In_xGa_1-x As/GaAs QW structure samples on Ge substrate with high PL intensity,narrow PL linewidth and flat surface morphology have been achieved by optimizing growth temperatures.Our results show promising device applications forⅢ-Ⅴcompound semiconductor materials grown on Ge substrates.     

InGaAs（InAIAs）／InP和InP／InAIAs湿法选择腐蚀研究

介绍了两种选择腐蚀液对InGaAs（InAlAs）／InP和InP／InAlAs异质结构材料选择腐蚀的实验结果，重点介绍在InAlAs上面生长InP的湿法选择腐蚀，用HCl：H3PO4：CH3COOH系列腐蚀液，InP／InAlAs选择比大于300。InP／InAlAs湿法选择腐蚀的结果可以很好应用到OEIC芯片制作中，并取得了较好的器件及电路结果。     

InGaAs(InAlAs)/InP和InP/InAlAs湿法选择腐蚀研究

介绍了两种选择腐蚀液对InGaAs(InAlAs)I/nP和InPI/nAlAs异质结构材料选择腐蚀的实验结果,重点介绍在InAlAs上面生长InP的湿法选择腐蚀,用HClH∶3PO4C∶H3COOH系列腐蚀液,InPI/nAlAs选择比大于300。InPI/nAlAs湿法选择腐蚀的结果可以很好应用到OEIC芯片制作中,并取得了较好的器件及电路结果。     

MBE脱氧条件与InGaAs/InP APD性能的相关性

InP基InGaAs/InP雪崩光电二极管（APD）对近红外光具有高敏感度,使其成为微弱信号和单光子探测的理想光电器件。然而随着先进器件结构越来越复杂,厚度尺寸从量子点到几微米不等,性能越来越受材料中晶格缺陷的影响和工艺条件的制约。采用固态源分子束外延（MBE）技术分别在As和P气氛保护下对InP衬底进行脱氧处理并外延生长晶格匹配的In_0.53Ga_0.47As薄膜和APD结构材料。实验结果表明,As脱氧在MBE材料质量方面比P脱氧具有明显的优势,可获得陡直明锐的异质结界面,降低载流子浓度,提高霍尔迁移率,延长少子寿命,并抑制器件中点缺陷或杂质缺陷引起的暗电流。因此,As脱氧可以有效提高MBE材料的质量,这项工作优化了InP衬底InGaAs/InP外延生长参数和器件制造条件。     

Investigations on the interface abruptness in CBE-grown InGaAs/InP QW structures

In this work we present a detailed analysis of chemical beam epitaxy-grown (CBE) InGaAs/InP multi quantum well (MQW) interfaces to explain experimental data from high quality single and multi-QWs. Our results compare well with the best published data we have obtained some outstanding results. For example, the very intense absorption peak and the high number of satellite peaks in the diffraction rocking curve, were obtained even on samples grown in non-optimized conditions. A careful use of growth interruption at the interfaces allows us to obtain monolayer (ml) interfaces. Nevertheless, the switching of the group V element at each interface leads to strain formation. This effect could become dramatic in superlattice structures with periods smaller than about 5 nm and barriers of less than 3–4 nm. More generally, the conditions for the growth of high quality single and multiple QWs is discussed in this work and these will be correlated with fourier transform photoluminesence (FTPL), high resolution x-ray diffraction (HRXRD), absorption, photo-absorption and photo-current (in PIN structures) measurements.     

太赫兹InP基InAlAs/InGaAs PHEMTs的研制

研制了一种T型栅长为90 nm的InP基In0.52Al0.48As/In0.65Ga0.35As赝配高电子迁移率晶体管(PHEMTs).该器件的总栅宽为2×25 μm,展现了极好的DC直流和RF射频特性,其最大饱和电流密度和最大有效跨导分别为894 mA/mm和1640 mS/mm.采用LRM+ (Line-Reflect-Reflect -Match)校准方法实现系统在1~110 GHz全频段内一次性校准,减小了传统的分段测试多次校准带来的误差, 且测试数据的连续性较好.在国内完成了器件的1~110 GHz全频段在片测试,基于1~110 GHz在片测试的S参数外推获得的截止频率ft和最大振荡频率fmax分别为252 GHz和394 GHz.与传统的测试到40 GHz外推相比,本文外推获得的fmax更加准确.这些结果的获得是由于栅长的缩短,寄生效应的减小以及1~110 GHz全频段在片测试的实现.器件的欧姆接触电阻率减小为0.035 Ω·mm.