空间微重力汽相生长CdZnTe的研究进展

微重力条件下汽相生长CdZnTe晶体可以克服浮力对流,实现"无接触"生长,获得厚度均匀、结构完整、纯度高的材料。本文综述了国内外空间汽相生长CdZnTe晶体的研究进展。

Si衬底上汽相生长GaAs获重大突破

由于硅具有高热导、良好的机械强度、高完整性及低廉的价格;发展GaAs/Si异质外延技术对于开拓Si集成和GaAs集成兼容电路有着宽广的应用前景。所以,在非极性半导体Si单晶上外延生长极性半导体GaAs单晶薄膜成为国际上最引入注目的研究课题之一。 文献中报道了许多异质外延GaAs/Si方面的研究工作,那是用MBE和MOCVD技术进行的。还有学者强调,异质外延GaAs/Si的唯一限制是必须采用MBE系统。

C＿60单晶的汽相生长

报道使用Ｃ＿６０粉末，利用双炉装置，通过闭管汽相法生长Ｃ＿６０单晶的实验及结果。Ｃ＿６０单晶的质量很好，较大单晶的尺寸为０．５ｍｍ×０．６１ｍｍ×１．０ｍｍ。Ｘ射线衍射和电子衍射图的分析得到室温下Ｃ＿６０单晶为ｆ＿ｃｃ结构，确定了晶格常数，还进行了Ｒａｍａｎ光谱实验，实验结果表明，热、冷区温度及两者的温度差是影响大尺寸Ｃ＿６０单晶汽相生长的主要因素，对此进行了详细的讨论。

非金刚石衬底表面气相生长金刚石薄膜的成核理论（Ⅰ）──光滑表面衬底

本文应用热力学成核理论研究了低压气相生长金刚石薄膜过程中，金刚石在非金刚石衬底表面的成核行为，在计入原子氢对稳定核和衬底刻蚀作用情况下，建立了平表面衬底上稳定原子团的生长方程及成核理论。该理论与已有的实验事实是一致的，并且在线性近似条件下得到了一些有意义的结果。

HgCdTe的金属有机汽相外延生长(上)

概述了用于制备碲镉汞焦平面列阵的金属有机汽相外延生长(MOVPE)技术的一些主要发展步骤。原始有机金属纯度的提高,已可以使本底施主浓度达到10^(14)cm^(-3)的程度,同时还允许用施主或受主控制反向掺杂。用内部扩散多层方法(IMP)有可能获得合金的大面积均匀性。然而,为了避免在混成结构上出现热应力,必须将焦平面列阵生长在Si衬底上。介绍了从一个256×256元中波红外列阵上获得的初步结果,还介绍了有关光学现场监视的结果。这些结果将形成今后改进外延控制方法的基础。

一种汽相外延Ga_xIn_(1-x)As的技术

本文描述了一种汽相外延Ga_xIn_(1-x)As的技术:在AsCl_3/Ga/In/H_2体系中,采用Ga/In合金源汽相生长Ga_xIn_1As。该方法具有外延层组分重复可控、均匀性好的特点;且易于获得高纯外延Ga_xIn_(1-xAs层。外延Ga_(0.47)In_(0.53)As电学参数最佳值已达:n300K=1.2×10^(15)cm^(-3),μ300K=9580cm^2/V·s;n77K=1.1×10^(15)cm^(-3),μ77K=3.82×10~4cm^2/V·s。

低x值Hg_(1-x)Cd_xTe开管等温汽相外延

在国内本文首次报道用改进的开管等温汽相外延法,重复很好地生长出低x值Hg_(1-x)Cd_xTe汽相外延层,其组分、膜厚可控,x值低至0.16,膜厚达110μm。用金相显微镜、扫描电子显微镜、范德堡霍耳测量以及红外透射光谱研究分析了外延层的表面、剖面金相形貌、组分及其分布,电、光性能等。在12mm×13mm外延片上,表面光亮如镜,剖面层次分明,界面极为平直。在室温下,其红外透过率达40％。面扫表明,外延层组分纵深均匀性良好。实验制得的外延片多呈p型,在液氮温度下,典型原生外延片的载流子浓度为2.3×10^(16)cm^(-3),霍耳迁移率为3.62×10~2cm^2/V·s(x=0.21)。

用直接合金法制备金属有机汽相外延碲镉汞的最新进展

过去几年,重点研究了金属有机汽相外延(OMVPE)HgCdTe的材料制作器件的适用性。本文将论述用直接合金(DAG)法生长HgCdTe的最研成果和某些器件最新成果。得到截止波长为5.5μm外延层,其p-n结R_0A乘积高达1×10~6Ωcm^2,金属—绝缘体—半导体(MIS)电荷储存时间高达250ms,同时还讨论层的组分均匀性和重复性问题。

热丝CVD方法生长金刚石薄膜中石墨成份控制

在用热丝CVD方法生长金刚石薄膜中,研究了生长条件对制备膜中石墨和非晶碳成份的影响,发现较高的碳源浓度或较低的衬底温度会使制备膜中非金刚石相碳成份增加。

在MOCVD外延生长中V/Ⅲ比对Al_xGa_(1-x)As外延层中A1组分分布的影响

本实验首次观察到用MOCVD方法在GaAs基片上外延生长Al_xGa_(1-x)As/GaAs薄膜结构时,生长中所用的Ⅴ/Ⅲ比对外延层中Al组份x的分布的影响.当Ⅴ/Ⅲ比较低时,外延层中的Al组份出现很明显的层状阶梯形三层分布:靠近基片的一层中x值较低,而在外延层的表面层中x值较高.随着生长中所用的Ⅴ/Ⅲ比增加时,Al组份的分布趋于均匀.利用GaAs的高温热分解和Ga、As离子在晶体中的热扩散及其对外延生长的影响,对这一现象作了初步解释.

用高分辨透射电镜对MOCVD生长的ZnSe_(1-x)S_x-ZnSe应变超晶格结构的研究

本文利用高分辨电子显微镜(TEM)从原子尺度对MOCVD生长的ZnSe_(1-x)S_x-Znse应变超晶格的精细结构进行了细致观察.通过对缺陷的种类、分布的分析提出缺陷的产生原因与过渡层质量有直接关系,通过改善过渡层的成份及各层间的厚度可制备出结构较完整以及较平整的超晶格薄层材料.

Φ50mm多层GaAs气相外延技术

介绍了自行设计制造的φ50～76mm GaAs气相外延系统特点,多层GaAs外延生长技术,微机控制程序,分析了外延材料的均匀性;报道了此类材料在多种GaAs MESFET和GaAs IC研制方面的应用结果。

低压－金属有机物汽相外延生长的Ga＿（1－x）In＿xAs／InP激光器中深能级的研究

应用深能级瞬态谱（ＤＬＴｓ）技术详细研究低压－金属有机物汽相外延（ＬＰ－ＭＯＶＰＥ）生长的Ｇａ＿（０．４７）Ｉｎ＿（０．５３）Ａｓ／Ｉｎｐ量子阱、宽接触和质子轰击条形异质结激光器中的深能级。样品的ＤＬＴＳ表明，在宽接触激光器的ｉ－Ｇａ＿（０．４７）Ｉｎ＿（０．５３）Ａｓ有源层里观察到Ｈ１（Ｅ＿ｖ＋０．０９ｅＶ）和Ｅ１（Ｅ＿ｃ－０．３５ｅＶ）陷阱，它们可能分别与样品生长过程中扩散到ｉ－Ｇａ＿（０．４７）Ｉｎ＿（０．５３）Ａｓ有源层的Ｚｎ和材料本身的原生缺陷有关。而条形激光器的ｉ－Ｇａ＿（０．４７）Ｉｎ＿（０．５３）Ａｓ有源层的Ｈ２（Ｅ＿ｖ＋０．１１ｅＶ）和Ｅ２（Ｅ＿ｖ－０．４２ｅＶ）陷阱则可能是Ｈ１和Ｅ１与质子轰击引起的损伤相互作用的产物。

汽─液─固相法生长GaAs／InAs量子点

汽─液─固相法生长ＧａＡｓ／ＩｎＡｓ量子点１９９５年４月，日本《固体物理》第３０卷第３９９页发表的比留间健之等的文章介绍了汽－液－固相法生长的ＧａＡｓ／ＩｎＡｓ量子点及其光荧光蓝移现象。在以Ａｓ终止的ＧａＡｓ（１１１）面上真空蒸发约１ｎｍ的Ａｕ膜，加...

开流石英系统中生长砷化镓和磷化镓的硅沾污

由于硅的两性行为及它对氧高度的亲合性,所以Ⅲ—Ⅴ族化合物的硅沾污是一个相当严重的问题。广泛使用于砷化镓(GaAs)和磷化镓(GaP)系统的熔凝石英是硅的主要来源。大多数开流系统都运用流动的H_2,因为它易于提纯,又能将系统中固体Ga_2O_3去掉。本文是对液体镓被硅沾污及流动H_2—HCl混合物被挥发性硅化合物沾污的速度进行了计算,以理想气体行为及局部热力学平衡作为假定,计算表明,在通常的生长温度下,Ga或HCl与石英接触,在十分干燥的系统中也能引起足够多的硅沾污。此外,我们发现在800℃,当H_2与SiO_2接触时,水份的压力不能控制在低于10^(-8)大气压,HCl与SiO_2接触时,不能控制在低于5×10^(-7)大气压(不论H_2的原始纯度如何)。水份的压力随温度升高而明显上升。此外,还叙述了衬底—外延层界面上高浓度硅形成和汽相生长系统中SiO_2沉淀形成的模型。前者首先与“I”或绝缘层的形成有关。计算表明,HCl合成系统比输运型系统的硅沾污大为降低,用H_2O作为输运剂的汽相生长系统,当温度低于1000°时,硅的沾污几乎可以忽略。本文也讨论了降低硅沾污的其他可能的方法。

MOCVD技术及其源材料

外延生长技术是制备半导体材科，特别是半导体器件的重要方法之一，用外延方法可以制作某些结构复杂的半导体器件。半导体材料和器件这种需要促使多种外延技术得到了发展和应用。其中包括汽相外延(VPE)、液相外延(LPE)和分子束外延(MBE)。汽相外延生长中又可依据原料的不同分为氯化物工艺、氢化物工艺和MOCVD工艺(金属有机化合物化学汽相淀积)。

高效GaAlAs LED

利用温差溶液原理首次在液相外延生长领域实现了GaAlAsLED的批量生产。由于GaAlAs外延层结晶质量的改善,LED器件的效率得到不断改进。通过对晶体生长的各种实验测定了最佳的器件参数。用这个生产线生产的LED器件的外部量子效率到目前为止是世界上最高的,双异质结(DH)结构的效率值达21％。这些结果表明LED器件有可能用于户外显示器。