金属有机化合物化学气相沉积法制备铱薄膜的研究

以乙酰丙酮铱为前驱体,采用金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)技术在钼基体上制备了铱薄膜。研究了铱的沉积速率与基体温度、乙酰丙酮铱的加热温度和运载气体(Ar)流速等沉积参数的关系。铱薄膜的沉积速率与沉积温度之间的关系不符合Arrhenius方程:沉积速率与绝对温度的倒数呈抛物线关系,当温度为750℃时,铱的沉积速率达到最大值,基体温度对薄膜质量有显著影响;随着以乙酰丙酮铱加热温度的升高,铱的沉积速率直线增加;而Ar流速的增大则显著减小铱的沉积速率。

低压金属有机化学气相外延生长室热流场的模拟与分析

本文运用了有限体积方法模拟了低压有机金属化学气相外延生长室的二维流场和热场的分布情况,分析了生长室内压力和基座转速对于流场和热场影响,指出了低压金属有机化学气相外延的优点所在。

用金属有机化合物制备铁电薄膜：工艺及进展

本文概述了以金属有机化合物为原料制备铁电薄膜的工艺过程、特点，以及最新研究进展；着重介绍了金属有机物化学气相沉积，金属有机物热分解，以及溶胶一凝胶三种制备技术在铁电薄膜制备领域中的应用。

金属有机物化学气相沉积颗粒物污染及在线氯气清洗工艺研究

近耦合喷淋MOCVD在硅衬底GaN基LED外延生长中优势显著。外延中反应室内颗粒物污染直接影响着晶体质量。通过自主设计加工全316L不锈钢近耦合MOCVD喷头,在近耦合喷淋MOCVD上首次实现了在线氯气清洗并完成工艺优化。利用激光尘埃粒子计数器对硅衬底GaN基LED外延过程中,不同工艺、反应室不同位置颗粒物数量随时间变化、粒径分布进行研究。验证了近耦合喷淋MOCVD在线氯气清洗可行且效果良好。发现抹灰工艺会产生大量颗粒物,10min颗粒物难以稳定。颗粒物污染主要来自加热器,且加热器处颗粒物粒径较大。该结果可为外延工艺优化及相关设备开发提供参考。

国产金属有机化合物TMGa、TMAl、TMIn和TMSb的MOVPE鉴定

利用我们研制的常压ＭＯＶＰＥ设备对国产ＴＭＧａ、ＴＭＡｌ、ＴＭＩｎ和ＴＭＳｂ进行了鉴定，为此分别生长了ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＳｂ外延层和ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ、ＧａＳｂ／ＩｎＧａＳｂ超晶格和ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ量子阱结构。表征材料纯度的７７Ｋ载流予迁移率分别达到ＧａＡｓ：μ＿ｎ＝５６６００ｃｍ￣２／Ｖ·ｓ，Ａｌ＿（０．２５）Ｇａ＿（０．７５）Ａｓ：μ＿ｎ＝５１６０ｃｍ￣２／Ｖ·ｓ，ＩｎＰ：μ＿ｎ＝６５３００ｃｍ￣２／Ｖ·ｓ，ＧａＳｂ：μ＿ｐ＝５０７６ｃｍ￣２／Ｖ·ｓ。由１０个周期的ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ超晶格结构组成的可见光区布拉格反射器已观测到很好的反射光谱和双晶Ｘ射线回摆曲线上高达±２０级的卫星峰。ＧａＡｓ／Ａｌ＿（０．３５）Ｇａ＿（０．６５）Ａｓ量子阱最小阱宽为１０，在ｌｉＫ下由量子尺寸效应导致的光致发光峰能量移动为３９０ｍｅＶ，其线宽为１２ｍｅＶ。这些结果表明上述金属有机化合物已达到较高质量。

金属有机物化学气相沉积同质外延GaN薄膜表面形貌的改善

为了获得高质量的GaN薄膜材料,研究了金属有机物气相沉积系统中GaN插入层对GaN衬底同质外延层表面宏观缺陷和晶体质量的影响.研究发现,插入层生长温度是影响GaN同质外延膜表面形貌和晶体质量的关键因素.由于生长模式与插入层生长温度相关,随着插入层生长温度的降低,外延膜生长模式由准台阶流模式转变为层状模式,GaN同质外延膜表面丘壑状宏观缺陷逐渐减少,但微观位错密度逐渐增大.通过对插入层温度和厚度的优化,进一步调控外延层的生长模式,最终有效降低了外延层表面的宏观缺陷,获得了表面原子级光滑平整、位错密度极低的GaN同质外延膜,其X射线衍射摇摆曲线(002),(102)晶面半峰宽分别为125arcsec和85arcsec,表面粗糙度均方根大小为0.23nm.

金属有机物气相外延生长InAlGaN薄膜及其性能表征(英文)

在不同的生长温度和载气的条件下 ,采用低压金属有机物气相外延方法生长了系列的InAlGaN薄膜 ,通过能量色散谱 (EDS) ,高分辨X射线衍射 (HRXRD)和光致发光谱 (PL)对样品进行表征与分析 ,研究了生长工艺对InAlGaN外延层结构和光学性能的影响。发现当以氮气做载气时 ,样品的发光很弱并且在 5 5 0nm附近存在一个很宽的深能级发光峰 ;当采用氮气和氢气的混合气做载气时 ,样品中的深能级发光峰消失且发光强度明显提高。以混合气做载气 ,InAlGaN薄膜中铟的组分随生长温度的升高而降低 ,而薄膜的结构和光学性能却提高。结合PL和HRXRD的测试结果得到了较佳的生长参数 :即载气为氢气和氮气的混合气以及生长温度在 85 0℃到 870℃。

第二十二讲 化学气相沉积(CVD)技术

4.2 MO源MOCVD法是一种利用金属有机化合物热分解反应进行气相外延生长的方法,主要用于化合物半导体气相生长上。在这项技术中,这些可分解的金属有机化合物被用作初始反应物,通常称为MO源。

常压有机金属气相外延GaAs的选择生长

用 TMG,AsH3和 AsCl3作气体源实现了常压有机金属气相外延 GaAs 的完全选择外延。在650—750℃的生长了温度观察下选择能力。Si3N4或 W 膜上多晶沉积的屏蔽层是由膜上的 HCl 吸收引起的,从而避免了GaAs 的成核现象。在窗口部分,生长速率可以通过控制 TMG/AsCl3

金属间化合物Fe3Si的制备方法

文章综述了金属间化合物Fe3Si制备方法的研究现状,详细介绍了Fe3Si的几种常用制备方法,如分子束外延（MBE）、脉冲激光沉积（PLD）、物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）和机械合金化（MA）,最后归纳了金属间化合物Fe3Si研究面临的主要问题,展望了今后的发展趋势。

大尺寸GaN微波材料范德瓦耳斯外延机理及应力调控研究

本文基于金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术,以少层氮化硼(BN)作为插入层在4英寸蓝宝石衬底上开展范德瓦耳斯异质外延GaN微波材料的生长机理及应力调控方面的研究,探讨了AlN成核工艺对GaN缓冲层生长机制的影响,以及与材料晶体质量、应力及电学性能等之间的关联。提出了一种基于AlN/AlGaN复合成核技术的应力调控方案,首次实现了大尺寸范德瓦耳斯(vdW)异质外延材料应力的有效管控,研制的GaN微波材料的弯曲度(Bow)为+20.4μm,(002)/(102)面半峰全宽为471.6/933.5 arcsec,表面均方根粗糙度为0.52 nm,电子迁移率达到2000 cm^(2)/(V·s)。最后,基于机械剥离实现了大尺寸晶圆级GaN微波材料与蓝宝石衬底的分离,为高导热衬底转移提供便利,为大功率射频器件的制作创造条件。

具有多MO喷嘴垂直MOCVD反应腔外延层厚度均匀性的优化理论及应用

金属有机物化学气相淀积(metal organic chemical vapor deposition,MOCVD)作为异质结半导体材料外延的关键手段,其外延层厚度均匀性会直接影响产品的良率.本文将理论与实验相结合,针对3个MO源喷嘴的垂直反应腔MOCVD,将各MO源喷嘴等效为蒸发面源,并引入一等效高度来涵盖MOCVD的相关外延参数,建立外延层厚度与各MO源喷嘴流量间的定量关系,设计并利用EMCORE D125 MOCVD系统外延生长了AlGaAs谐振腔结构,根据实验测得的外延层厚度分布结果,利用最小二乘法对模型参数进行了拟合提取,基于提取的模型参数,给出了优化外延层厚度均匀性的方法.4 in(1 in=2.54 cm)外延片mapping反射谱的统计结果为,腔模的平均波长为651.89 nm,标准偏差为1.03 nm,厚度均匀性达到0.16%.同时外延生长了GaInP量子阱结构,4 in外延片mapping荧光光谱的统计结果为,峰值波长平均值为653.3 nm,标准偏差仅为0.46 nm,厚度均匀性达到0.07%.本文提出的调整外延层厚度均匀性的方法具有简单、有效、快捷的特点,且可以进一步推广至具有4个MO喷嘴以上的垂直反应腔MOCVD系统.

氢化物气相外延氮化镓衬底的制备研究

目前异质外延技术能够得到较高质量的氮化镓(GaN)薄膜,衬底普遍采用蓝宝石、碳化硅以及硅等。各种技术包括缓冲层、外延横向生长技术、悬挂外延技术等是目前最重要的制备氮化镓技术。氢化物气相外延(HVPE)是制备氮化镓衬底最有希望的方法之一。本文介绍了氮化镓材料的电学、光学性质及重要用途,总结了氮化镓体单晶及薄膜材料制备方法,描述了氢化物气相外延原理,分析了HVPE制备自支撑(FS)GaN衬底方法,综述了HVPE技术国内外研究进展。

化学气相沉积法制备Ta_2O_5薄膜的研究进展

Ta2O5是重要的介电材料和光波导材料。从前驱体的选择方面综述了化学气相沉积法制备Ta2O5薄膜的研究进展,说明了五卤化钽和Ta金属有机化合物对CVD过程的影响,对这两类前驱体的优缺点进行了比较和评述,讨论了Ta2O5的生成机理,并对其发展方向作了简要的展望。

生长速率对低压MOCVD外延生长GaAs/Ge异质结的影响

采用自制的液相金属氧化物化学汽相沉积 (LP MOCVD)设备 ,在Ge( 1 0 0 )向 ( 1 1 0 )面偏 9°外延生长出GaAs单晶外延层 ,对电池材料进行了X射线衍射测试分析 ,半峰宽为 5 2″ 讨论了外延生长参量对GaAs/Ge的影响 ,表明抑制反向畴不仅与过渡层有关 ,而且与GaAs单晶外延生长参量有关

金属有机化学气相沉积外延技术生长GaN基半导体发光二极管和激光二极管(Ⅰ)

文章评论性地介绍了金属有机化学气相外延技术(MOCVD)生长氮化物半导体GaN和InGaN以及激子局域化效应、量子束缚斯塔克效应对它们的光学性能的影响,详细比较了这两种效应对GaN基半导体发光二极管和激光二极管特性的影响,特别是量子束缚斯塔克效应以显著不同的方式影响着发光二极管和激光二极管的性能;文章还讨论了在A面蓝宝石衬底上生长GaN的情况.

金属有机化学气相外延生长1310nm偏振无关混合应变量子阱半导体光放大器研究

采用低压金属有机化学气相外延设备进行了 1 3μm压应变量子阱材料、张应变量子阱材料和混合应变量子阱材料的生长研究 .通过x射线双晶衍射和光致发光谱对生长材料进行测试和分析 .基于四个压应变量子阱和三个张应变量子阱交替生长的混合应变量子阱 ( 4CW3TW)结构有源区 ,并采用 7°斜腔脊型波导结构以有效抑制腔面反射 ,经蒸镀减反膜后 ,半导体光放大器光纤 光纤小信号增益达 2 1 5dB ,在 12 80— 1340nm波长范围内偏振灵敏度小于 0 6dB .