GSMBE InGaP/GaAs材料大面积均匀性研究

报道了气态源分子束外延 (GSMBE)技术生长的Φ5 0mm ,Φ75mmInGaP/GaAs材料的晶体完整性 ,组分均匀性和表面缺陷密度。用PhilipsX Pert′s四晶衍射仪沿Φ5 0mm ,Φ75mmInGaP/GaAs样品的x轴和y轴以 5mm间隔测量ω/2θ双晶摇摆曲线 ,获得沿x轴和y轴方向的晶格失配度分布和组分涨落分布。结果表明 ,用GSMBE生长的Φ5 0mm和Φ75mmIn0 .4 9Ga0 .51 P与GaAs衬底的失配度分别为 1× 10 - 4和 1× 10 - 5,组分波动Φ5 0mm沿x轴和y轴分别为± 0 .1%和± 0 .2 % ,Φ75mm <± 1%。表面缺陷密度在 1× 10～ 1× 10 2 cm- 2 。

气态源分子束外延8元In_(0.53)Ga_(0.47)As/InP光伏探测器阵列

采用气态源分子束外延(GSMBE)生长技术结合常规半导体工艺制成了正进光台面型8元In0.53Ga0.47As/InP光伏探测器阵列,并对其特性进行了测量,结果表明GSMBE生长的材料具有很好的均匀性。探测器阵列在室温下具有良好的性能,在-10 mV反偏下探测器的暗电流约173 pA,单元间的相对标准差为1.3%;器件的峰值探测率为4.7×1011cm.Hz1/2/W,单元间的相对标准差为0.9%。

分子束外延中硅衬底热应力产生缺陷的研究

本文报道了由表面形貌观测、X射线双晶衍射、喇曼光谱、透射电镜及深能级解态谱对硅分子束外延中硅衬底在热处理过程中由于热应力、重力等影响导致缺陷产生的研究.由于衬底温度梯度导致样品表面存在位错滑移线,在衬底与外延层界面有着高密度的位错网络,在高的温度梯度区有晶粒间界及多晶存在,并伴有扭曲和不平整,在样品中央部份生长状态较好的锗硅合金层超晶格有部份应变会弛豫而转化为失配位错,这严重影响锗硅超晶格的质量.采用新结构的石英样品座改善了样品温度均匀性,并消除外加应力的影响,己可生长出高质量的锗硅超晶格.

采用局部分子束外延技术的HEMT─HBT集成

介绍微波电路中单片集成ＨＥＭＴ和ＨＢＴ的器件结构及其电学特性，采用ＨＥＭＴ－ＨＢＴ混合工艺的局部分子束外延技术。

第一届全国MBE学术会议概况

由中国科学院半导体所和长春物理所共同承办的全国第一届分子束外延(MBE)学术会议于1991年8月21日至24日在吉林省安图县召开。来自全国各科研单位、高等院校和工厂的代表约80人参加了会议,中国电子学会电子材料学会主任委员宋秉治也出席了这次会议。会议组织委员会主席、半导体所孔梅影研究员作了题为“中国分子束外延技术的发展”的报告。会上共发表了大会报告14篇、小会报告44篇,就MBE材料生长、性能研究、器件研制和设备的研制、改进等方面进行了充分、广泛的学术交流。国际上著名的MBE设备生产厂家之一——法国Riber公司的代表也在会上介绍了国外MBE的进展和他们的产品。

气态源分子束外延及其源材料

一、引言分子束外延(MBE)和金属有机化合物汽相外延(MOVPE)是两个先进的材料外延技术。气态源分子束外延(GSMBE)[化学束外延(CBE)、金属有机化合物分子束外延(MOMBE)]是由前两项技术发展起来的。这种外延具有分子束流性质,同时,它在外延过程中向生长室引入并精确地控制气体,兼有MBE和MOVPE两项技术的优点。目前,国内已开展气态源分子束外延技术的研究。国外用此技术已研制了多种优质材料和器件,其GaAs外延膜峰值电子迁移率已达300000cm^2/V·s,所研制的器件结构有光电二极管、三极管、多量子阱激光器、分布反馈激光器、光双稳器件。

PHEMT结构材料及器件

概述了微波毫米波赝配结构高电子迁移率晶体管材料的结构特性,研究了该材料的分子束外延生长工艺,并且报道了用这种材料研制的赝配结构高电子迁移率晶体管的器件研制结果。

分子束外延InAs量子点的RHEED实时原位分析

介绍了利用反射式高能电子衍射(RHEED)方法在自组装InAs量子点制备过程中进行结构分析的理论研究与实验工作的最新进展。从反射式高能电子衍射在InAs量子点临界转变状态测定、量子点表面取向、量子点应力分布测定、量子点形核长大动力学过程研究等方面的应用,可以看出RHEED在InAs量子点形成过程中对多种结构特征的原位分析具有突出优势。反射式高能电子衍射仪作为分子束外延系统中的标准配置,已成为一种对InAs量子点微观结构进行分析的简易而理想的分析测试工具。随着反射式高能电子衍射以及衍射理论的进一步发展,必将促进InAs量子点结构的精确表征水平的提高,进而实现更加理想结构的InAs量子点的制备及其应用。

软动作快门设计与应用

本文介绍了电机拖动,光电控制的软动作快门的设计及使用的基本情况。该装置挡板位移55mm所用时间仪为0.1s,经过一万次左右的开关试验,其性能稳定,实现了无撞击运动。该装置有助于提高外延材料的界面质量,而且更加适应MEE的生长模式。

高浓度臭氧在分子束外延法制备Bi系氧化物薄膜中的应用

利用硅胶吸附解吸臭氧原理自制了臭氧浓缩装置，通过此装置制备的高浓度臭氧作为分子束外延制备Bi系氧化物薄膜的氧化源．在臭氧浓缩装置中，硅胶温度保持在-85℃左右，工作6h，可获得浓度（摩尔分数）高于95％的臭氧．当臭氧浓缩装置中压强保持在1．3×10^3Pa，该臭氧浓度可维持5h以上．X射线衍射结果表明，制备的高浓度臭氧在高真空条件下可将Cu氧化成CuO，并以此为氧化源利用分子束外延在MgO（100）衬底上制备了较高质量的Bi2Sr2CuO6＋x和Bi2Sr2CaCu2O8＋x薄膜．

发展MOCVD技术制造LED芯片

本文建议以金属有机化学汽相沉积外延技术制造高亮度发光二极管芯片的外延层。为了发展我国发光二极管的技术与产业，由高等院校与工厂联手合作是正确和有效的道路。

MBE自组装量子点生长和结构形态研究

综述了对自组装量子点形态和生长过程所做的探讨和研究。介绍了关于量子点成核和形态的热力学理论、量子点生长过程的计算机模拟及Ge/Si(001)和InAs/GaAs(001)量子点生长和形态的实验观察。鉴于InAs/GaAs(001)体系的复杂性,把对InAs量子点的观察和研究分为"微观"和"宏观"两种。微观研究对象包括量子点原子尺度上的结构、量子点表面小晶面的晶体学的精确取向等,这些性质可能受热运动的影响比较大,在一定程度上是随机的,它们代表了量子点生长行为的复杂性;宏观研究的对象是指量子点密度、纳米尺度形态等大量粒子统计意义上的集体行为,这些性质和行为可能更具有实际意义。因此作者认为,目前研究量子点生长和形态更为有效的方法应该是探寻以量子点宏观行为所表征的简单性。重点介绍中科院半导体所半导体材料重点实验室最近所做的对InAs/GaAs(001)量子点生长过程的实验观察。结果表明,在一般生长条件下(富As,500℃,0.1ML/s),InAs量子点成核和生长应该都是连续的,没有经历被普遍认为的不连续(一级)相变。按照作者的观察,把InAs量子点成核看作是连续(二级)相变更为贴切。

分子束外延中的掺硼工艺

我们在硅分子束外延中利用共蒸发B_2O_3的方法在硅中进行硼掺杂,掺杂浓度可控制在4×10^(17)cm^(-3)至4.2×10^(19)cm^(-3)之间,这说明不需要利用离子注入或高温掺杂炉,也可以在硅外延层中实现有效的P型硼掺杂.我们还对掺杂外延层的质量进行了初步分析:外延层剖面均匀、没有明显的偏析现象;当硅源速率在 2A/s时,外延层中氧含量与衬底相同.

分子束外延研究进展

简要介绍了用分子束外延（ＭＢＥ）技术制备二维电子气结构、量子线。

分子束外延GaAs/Si应变层的光致发光和光反射谱研究

研究了分子束外延GaAs/Si光致发光谱的激发强度和温度依赖关系。确定出2个本征发光峰,分别对应于导带至m_J=±3/2和m_J=±1/2价带的复合。这种价带的移动和分裂归因于由GaAs和Si的热膨胀系数不同所引起的GaAs层双轴张应力。还观测到4个非本征发光峰,分别为导带至m_J=±1/2碳受主态发光、可能与缺陷有关的发光以及可能由Mn和Cu受主杂质引起的发光。室温下将GaAs/Si和GaAs/GaAs材料的光反射谱进行比较,前者明显向低能移动约8meV,观测到3个特征谱结构,与光致发光结果相一致。

GaAs表面Si-δ掺杂的调制光谱研究

本文利用光调制光谱(PR）与分子束外延（MBE）结合的方法，原位测量GaAs（001）表面Si－δ掺杂结构样品，排除了FK振荡（FKOs）对St－δ掺杂相关的光谱结构的影响，观察到Si－δ掺杂结构中价带连续态到导带半V-形势阱中子带的跃迁及带间跃迁相对于纯GaAs带间跃迁的红移。用简单的三角势模型，在理论上计算了该掺杂浓度下三角形势阱中电子子带的能级位置，波函数的分布及光吸收系数，与实验观察一致．

Bi_2Sr_2CaCu_2O_(8+δ)薄膜的分子束外延法制备及结晶性

在BiO-(Sr+Ca)O-CuO相图上的Bi_2Sr_2CaCu_2O_(8+δ)(Bi-2212)相附近选择不同成分,用分子束外延法制备成薄膜,利用XRD,EDS,SEM和AFM研究了成分、衬底温度和臭氧分压对Bi-2212相薄膜成相的影响,分析了生长速率和错配度对Bi-2212相薄膜质量的影响。结果表明,Bi-2212相薄膜单相生成的成分范围(原子分数)分别为Bi 26.3%—32.4%, (Sr+Ca)37.4%—46.5%,Cu 24.8%—32.6%;当衬底温度为720℃且臭氧分压为1.3×10^(-3)Pa时,在MgO(100)衬底上生长出质量较高的c轴外延Bi-2212相薄膜;通过调整生长速率、更换衬底和插入不同厚度的Bi_2Sr_2CuO_(6+δ)过渡层的方法,可以改善Bi-2212相薄膜的结晶质量、表面形貌和导电特性。

分子束外延的计算机控制

报导了一种专门为MBE生长而设计的计算机控制系统，改善并扩展了原控制单元SentinelⅢ的功能，并展示了由它控制生长的各种SiGe结构。

化学束外延在光电子技术应用中的进展

本文简要介绍了ＣＢＥ技术，综述了近年来ＣＢＥ在光电子技术领域内取得的进展。

离化团粒束源的研制

根据空气动力学和相变动力学理论，提出团粒形成的二步经典模型，推导出了团粒形成前后的状态变化规律。设计并制造了一台低熔点金属离化团粒来源。对源的主要性能及其所镀锌膜进行了初步分析。