无液封GaAs多晶合成技术

利用As、Ga、GaAs的性质,开发出一种新的GaAs多晶合成方法。开展了Φ130 mm合成系统的温度、压力优化实验。采用石墨盖代替BN坩埚盖,开发了100 mm新合成石墨系统,通过工艺实验确定加热电流、温度、压力随时间的变化,稳定了Φ100 mm无液封GaAs多晶合成工艺。通过大量的实验,逐渐确定了两套无液封GaAs多晶合成的温度压力曲线,固化了坩埚密封结构,掌握了调节GaAs多晶料中化学计量比的方法。

FEC法生长Si和In双掺GaAs单晶生长技术

研究了几种消除LEC GaAs材料的位错措施以降低温度梯度从而尽可能降低晶体的热应力。掺入等电子In或Si使杂质硬化,为了抑制晶体表面产生位错,开发了全液封切克劳斯基(FEC)晶体生长技术。结合以上三种技术开发出了Si和In双掺FEC GaAs单晶生长技术以消除位错。采用此技术已生长出半导体低位错密度的GaAs晶体,经证实这种掺Si和In低位错GaAs衬底可以满足GaAs LED制作。

影响SI-GaAs单晶抛光片均匀性的因素研究

高度PLmapping均匀的SI GaAs单晶抛光片是制作大功率微波器件和大规模超高速数字集成电路的理想衬底。本工作对影响SI GaAs单晶抛光片均匀性的各种因素进行了研究。发现位错密度对晶体的宏观电阻率均匀性和微观均匀性以及PLmapping均匀性都有一定的影响 ;而晶体的AB EPD和抛光工艺对PLmapping均匀性影响更大 ,AB EPD与热处理工艺有关。对实验现象进行了解释。

SI-GaAs材料的电学补偿

研究了ＨＰＬＥＣ工艺生长半绝缘砷化镓单晶过程中，熔体的化学剂量比对晶体深施主缺陷能级、浅受主碳的浓度以及晶体电学性能的影响．由Ｎ 型半绝缘晶体的补偿机理对实验现象进行了解释，给出了既能保证晶体电学性能又可以使缺陷浓度较低的最佳熔体剂量比．并将近本征半导体的物理模型推广至半绝缘砷化镓单晶，得到了较理想的电阻率范围．

LEC技术生长3inch掺Si GaAs单晶的研究

采用高压LEC工艺生长 3inch掺SiGaAs单晶 ,掺杂浓度大于 1× 1 0 18 cm3,晶体位错密度小于 1× 1 0 4 cm2 。实验发现 ,采用PBN坩埚和使用水含量较高的氧化硼做覆盖剂 ,固液交界面处均会产生浮渣 ,造成无法引晶。而实际掺杂量应为理论计算值的 4倍以上。