稀磁半导体Hg0.89Mn0.11Te的微观缺陷腐蚀规律

以配比为 150mL饱和重铬酸钾水溶液比20mL HCl的腐蚀剂,对Hg0.89Mn0.11Te晶片以30s为单位,连续腐蚀了5次,对每次腐蚀后的表面形貌在光学显微镜和扫描电镜下分别进行了观察.所用晶片是采用垂直布里奇曼法生长而成,垂直晶锭轴向切割下的圆形晶片.结果表明:腐蚀30s后,可观察到清晰的晶界及Te夹杂.而位错蚀坑密度随着腐蚀时间增长,先是增大,后又开始逐步减少,在60s时达到一个峰值,120s后又处于稳定.位错蚀坑尺寸随着腐蚀时间增长一直是逐步增大的.说明晶片实际的位错蚀坑需要腐蚀120s后才可以观察到.通过化学腐蚀机理分析,对实验结果进行了解释.     

选择性腐蚀确定GaN薄膜中位错类型

提出了一种确定GaN外延薄膜中位错种类的方法。通过化学试剂对GaN薄膜表面进行选择性腐蚀,并用X射线衍射仪(XRD)及原子力显微镜(AFM)对腐蚀前后的薄膜进行了表征,确立了GaN薄膜表面的蚀坑形貌与位错类型之间的对应关系。XRD测试结果表明,GaN薄膜中的位错密度并不随着腐蚀时间延长而发生变化。采用AFM对蚀坑形貌进行深度剖析,发现了四种不同的位错蚀坑:倒六角锥型蚀坑、倒六角平台型蚀坑、倒双六角平台型蚀坑以及混合型蚀坑。进一步研究表明,这四种不同的位错蚀坑分别对应于四种不同的位错种类,所有蚀坑基本都可以沿着这四种腐蚀路线演化而来。同时用扫描电镜(SEM)观察到的蚀坑形貌与AFM测试结果基本一致。     

未掺杂CdZnTe与掺铟CdZnTe晶体的热处理

对于未掺杂Cd0.9Zn0.1Te晶片,采用在Cd/Zn气氛下,以In作为气相掺杂源进行热处理;而对于低阻In-Cd0.9Zn0.1Te晶片,则采用在Te气氛下进行热处理.分别研究了不同的热处理条件,包括温度、时间、pIn或pTe等对晶片电学性能、红外透过率以及Te夹杂/沉淀相的影响.结果表明,在Cd/Zn气氛下适当的掺In热处理和在Te气氛下适当的热处理均有效地提高了晶片的电阻率,分别达到2.3×1010和5.7×109Ω·cm,同时晶片的其他性能也得到明显改善.     

未掺杂CdZnTe与掺铟CdZnTe晶体的热处理

对于未掺杂Cd0.9Zn0.1Te晶片,采用在Cd/Zn气氛下,以In作为气相掺杂源进行热处理;而对于低阻In-Cd0.9Zn0.1Te晶片,则采用在Te气氛下进行热处理.分别研究了不同的热处理条件,包括温度、时间、pIn或pTe等对晶片电学性能、红外透过率以及Te夹杂/沉淀相的影响.结果表明,在Cd/Zn气氛下适当的掺In热处理和在Te气氛下适当的热处理均有效地提高了晶片的电阻率,分别达到2.3×1010和5.7×109Ω·cm,同时晶片的其他性能也得到明显改善.     

碲锌镉晶片中位错与Te沉淀的透射电子显微分析

采用透射电子显微镜对碲锌镉晶体材料的缺陷特性进行了分析,观察并研究了碲锌镉晶体中Te沉淀相形貌和Te沉淀周围的棱柱位错环.认为棱柱位错的形成是由Te沉淀相的析出引起的,而沉淀相在基体中的析出与基体形成错配应力,又造成位错的增殖.Te沉淀与棱柱位错两种缺陷是相互依存的.     

碲锌镉晶片中位错与Te沉淀的透射电子显微分析

采用透射电子显微镜对碲锌镉晶体材料的缺陷特性进行了分析，观察并研究了碲锌镉晶体中Te沉淀相形貌和Te沉淀周围的棱柱位错环. 认为棱柱位错的形成是由Te沉淀相的析出引起的，而沉淀相在基体中的析出与基体形成错配应力，又造成位错的增殖. Te沉淀与棱柱位错两种缺陷是相互依存的.     

InSb(111)A面腐蚀坑成因分析

采用光学显微镜和光学轮廓仪分析了InSb晶片(111)A面经特定腐蚀剂腐蚀后出现的两种特征腐蚀坑,并通过多次腐蚀试验观察了这两种腐蚀坑形貌的演变。从理论上对腐蚀坑形貌的成因进行了分析,结果显示1类特征腐蚀坑的成因是由于晶片固有的位错缺陷,2类特征腐蚀坑可能是由于晶片表面存在一定深度的损伤层引起的。     

(111)晶向碲锌镉晶片双面腐蚀的对比

通过对材料减薄,并采用红外透射显微镜观察的手段,实现了对A面和B面腐蚀坑的同时观察.结果发现采用标准腐蚀剂在同一晶片的(111)A和(111)B面上形成的腐蚀坑大都不存在对应关系,深度腐蚀的实验也发现,表面腐蚀坑所对应的缺陷只局限于10μm的表层内,这表明大部分腐蚀坑所对应的不是通常认为的穿越位错.进一步分析的结果表明,不同腐蚀剂形成的腐蚀坑所对应的缺陷有可能是不同类型的位错,甚至也可能起源于微沉淀物,通常将碲锌镉材料的腐蚀坑所对应的缺陷简单地归结为材料的位错是缺乏实验依据的.     

(111)晶向碲锌镉晶片双面腐蚀的对比

通过对材料减薄，并采用红外透射显微镜观察的手段，实现了对A面和B面腐蚀坑的同时观察.结果发现采用标准腐蚀剂在同一晶片的（111) A和（111) B面上形成的腐蚀坑大都不存在对应关系，深度腐蚀的实验也发现，表面腐蚀坑所对应的缺陷只局限于10μm的表层内，这表明大部分腐蚀坑所对应的不是通常认为的穿越位错. 进一步分析的结果表明，不同腐蚀剂形成的腐蚀坑所对应的缺陷有可能是不同类型的位错，甚至也可能起源于微沉淀物，通常将碲锌镉材料的腐蚀坑所对应的缺陷简单地归结为材料的位错是缺乏实验依据的.     

生长气体流量对SiC单晶缺陷的影响

实现了熔融KOH进行SiC体单晶择优腐蚀估测缺陷密度的方法.本文报道了采用该技术对体SiC单晶缺陷密度估测的结果.腐蚀会在Si面形成六边形腐蚀坑,在C面形成圆形腐蚀坑.腐蚀速率和蚀坑形状与SiC生长工艺有关.对在高生长气流量下用PVT工艺制备的SiC样品,其刃位错、螺位错与微管密度分别为2.82×105,94和38cm-2;对在低生长气流量下用PVT工艺制备的SiC样品,其上述缺陷密度分别为9.34×105,2和29cm-2.结果表明:随着生长气体流量的增加,由于避免了N2掺杂,刃位错密度下降.