InP基功率HEMT结构材料分子束外延生长研究

从 3个层面研究了分子束外延 Al0 .48In0 .52 As/ Ga0 .47In0 .53As/ In P功率 HEMT结构材料生长技术。首先 ,通过观察生长过程的高能电子衍射 (RHEED)图谱 ,确立了 Ga0 .47In0 .53As/ In P结构表面层的 MBE RHEED衍射工艺相图 ,据此生长的单层 Si-doped Ga0 .47In0 .53As(40 0 nm) / In P室温迁移率可达 6960 cm2 / V· s及电子浓度 1 .3 3 E1 7cm- 3。其次 ,经过优化结构参数 ,低噪声 Al0 .48In0 .52 As/ Ga0 .47In0 .53As/ In P HEMT结构材料的 Hall参数达到μ30 0 K≥ 1 0 0 0 0 cm2 / V· s、2 DEG≥ 2 .5 E1 2 cm- 2 。最后 ,在此基础之上 ,降低 spacer的厚度、在 Ga0 .47In0 .53As沟道内插入 Si平面掺杂层并增加势垒层的掺杂浓度获得了功率 Al0 .48In0 .52 As/ Ga0 .47In0 .53As/ In PHEMT结构材料 ,其 Hall参数达到μ30 0 K≥ 80 0 0 cm2 / V· s、2 DEG≥ 4 .0 E1 2 cm- 2 。

GaAs基InAlAs/InGaAsMHEMT直流特性研究

报道了用 MBE技术生长的 Ga As基 In Al As/In Ga As改变结构高电子迁移率晶体管 (MHEMT)的制作过程和器件的直流性能。对于栅长为 0 .8μm的器件 ,最大非本征跨导和饱和电流密度分别为 3 5 0 m S/mm和1 90 m A/mm。源漏击穿电压和栅反向击穿电压分别为 4V和 7.5 V。这些直流特性超过了相同的材料和工艺条件下 Ga As基 PHEMT的水平 ,与 In P基 In Al As/In Ga As

0.25μm GaAs基MHEMT器件

采用普通接触曝光研制成栅长为 0 .2 5 μm的 Ga As基 In Al As/ In Ga As变组分高电子迁移率晶体管(MHEMT) ,测得其跨导为 5 2 2 m S/ m m,沟道电流密度达 4 90 m A/ mm,截止频率为 75 GHz,比同样工艺条件下Ga As基 In Ga P/ In Ga As PHEMT的性能有很大的提高 .对该器件工艺及结果进行了分析 ,提取了器件的交流小信号等效电路模型参数 ,并提出了进一步得到高稳定性、高性能器件的方法 .

红光InAlAs量子点的结构和光学性质

利用ＭＢＥ方法在（００１）衬底上成功地生长了密度大、尺寸小、发红光的ＩｎＡｌＡｓ／Ａｌ－ＧａＡｓ 量子点结构． 通过原子力显微镜观测表明， ＩｎＡｌＡｓ量子点的密度和大小都随覆盖厚度的增加而增大； 发现Ａｌ原子的表面迁移率决定ＩｎＡｌＡｓ 量子点的形貌． 光荧光谱证实了量子点的发光峰值在红光范围， 并结合形貌的统计得到了量子点的发光峰展宽主要是受量子点的横向尺寸影响．

应变自组装InAlAs量子点材料和红光量子点激光器

通过提高量子点材料的质量和优化量子点激光器材料的结构 ,研制出高质量的应变自组装 In Al As/Al Ga As/Ga As量子点材料和低温连续激射的红光量子点激光器。

量子级联激光器研究获新进展

半导体研究所材料科学重点实验室近期研制出世界上第一个短腔长单模应变补偿铟镓砷／铟铝砷（InGaAs／InAns）量子级联激光器，波长7．8微米，阈值电流仅为80毫安。在磷化铟（InP）基器件方面，实现了5．49微米应变补偿铟镓砷／铟铝砷量子级联激光器50度激射，连续工作温度230K，84K的准连续激射输出功率达660毫瓦，室温准连续功率为46毫瓦。

赝形InGaAs/InAlAs渐变异质结中的零磁场自旋分裂

在赝形渐变ＩｎＧａＡｓ／Ｉｎ０．５２Ａｌ０．４８Ａｓ异质结的二维电子气中，发现了自旋方向向上的电子和自旋向下的电子在零磁场下存在着自旋分裂．利用ＳｈｕｂｎｉｋｏｖｄｅＨａａｓ振荡研究了异质结中的自旋分裂行为，通过振荡中的拍频现象，发现了零磁场下的自旋分裂量为８７６ｍｅＶ．

赝形In_xGa_(1-x)As/In_(0.52)Al_(0.48)As异质结构中二维电子气的回旋共振光谱研究

采用回旋共振光谱方法，同时获得了具有较高电子气浓度的赝形Ｉｎ０８０Ｇａ０２０Ａｓ／Ｉｎ０５３Ｇａ０４７Ａｓ／Ｉｎ０５２Ａｌ０４８ＡｓＨＥＭＴ结构中最低两个子能带的费密面附近电子有效质量、散射时间和迁移率．观察到该系统中能带非抛物性和波函数穿透所导致的电子回旋有效质量的显著增大效应。

赝配InGaAs/InAlAs调制掺杂异质结构的Shubnikov-de Haas振荡

赝配ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ调制掺杂异质结构可以获得很高的电子气面密度和电子迁移率，从而可以制成具有优越高频和低噪声特性的高电子迁移率晶体管（ＨＥＭＴ）．文中报道ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ调制掺杂异质结构低温下纵向和横向磁阻随磁场强度变化的ＳｈｕｂｎｉｋｏｖｄｅＨａａｓ（ＳｄＨ）振荡和量子Ｈａｌ效应．对ＳｄＨ振荡曲线作了快速傅里叶变换，获得了二维电子气的能带结构和各能带上的电子气面密度．分析比较了顶层ＩｎＧａＡｓ不同掺杂情况对ＳｄＨ振荡的影响，结果发现顶层ＩｎＧａＡｓ重掺杂，会对表面态起屏蔽作用。

具有InAlAs浸润层的InGaAs量子点的制备和特性研究

采用自组装方法生长了一种新型的InGaAs量子点 InAlAs浸润层结构 .通过选取合适的In组分 ,使InAlAs浸润层的能级与GaAs势垒相当 ,从而使浸润层的量子阱特征消失 .通过低温光致发光 (PL)谱的测试分析得到InGaAs量子点 InAlAs浸润层在样品中的确切位置 .变温PL谱的研究显示 ,具有这种结构的量子点发光峰的半高全宽随温度上升出现展宽 ,这明显区别于普通InGaAs量子点半高全宽变窄的行为 .这是因为采用了InAlAs浸润层后 ,不仅增强了对InGaAs量子点的限制作用 ,同时切断了载流子的转移通道 ,使得量子点更加孤立后表现出来的性质 .