富铟磷化铟晶体中铟夹杂物基体特征分析

对富铟磷化铟(InP)晶体中铟夹杂物的基体特征进行了分析和表征。在富铟熔体中制备了InP单晶,利用金相显微镜及红外透射显微镜研究InP晶体中的铟夹杂物形态及其基体周围的影响区的形成。研究发现在铟夹杂物周围的InP基体上存在一些轮廓线。基于铟夹杂物的形成过程和其对周围InP基体的影响,分析了铟夹杂物及其周围轮廓线的形成机理。通过位错腐蚀发现,铟夹杂物周围的InP基体上存在高的位错区,沿着晶体生长方向的位错密度偏高。通过力学分析发现,这种位错分布不均匀主要是由于富铟熔体结晶过程中沿着温度梯度方向的体积膨胀较大所致。

液封直拉富铟InP中铟夹杂的纵向和横向分布

采用光学显微镜与红外透射显微镜相结合的方法,研究了磷化铟(InP)晶片中铟夹杂的形貌,通过比较含有铟夹杂的晶体与晶片,总结了铟夹杂在富铟磷化铟中的纵向与横向分布行为,并分析了熔体组分配比度、固液界面形貌以及温度梯度对铟夹杂分布行为的影响。在含有铟夹杂的单晶片中发现铟夹杂的一种特殊环形分布行为,对比和它相邻的晶片,发现这种环形分布呈现出沿生长方向直径逐渐变小的趋势,初步分析与固液界面呈微凸的形貌有关。在这种特殊分布中,发现部分铟夹杂呈四方对称分布。结合磷化铟的晶体结构,分析这种对称分布与固液界面处的{111}晶面有关。

富铟熔体生长InP单晶的晶体缺陷及物理特性

通过磷注入法合成并利用液封直拉法(LEC)生长了富铟InP单晶,将晶锭进行定向切割、研磨和抛光,得到InP抛光片。用金相显微镜、扫描电镜、快速扫描光荧光谱(PL-Mapping)技术、高分辨率XRD射线衍射技术研究了富铟非掺InP单晶样品特性。结果表明,在富铟条件下生长的InP单晶会出现富铟夹杂,这种富铟夹杂可导致其周围位错密度升高,同时富铟夹杂在晶片内分布也是不均匀的,在晶片中心部分富铟夹杂的密度高,在边缘部分密度低。对富铟夹杂形成及不均匀分布的原因进行了分析,讨论了富铟夹杂对PL-Mapping发光峰峰值的影响。

非配比InP材料研究进展

InP的配比度对晶体质量及相关器件性能有重要影响。若In-P熔体为富铟状态,不仅不容易生长单晶,而且易出现铟夹杂物;若熔体为富磷状态,则晶体中深能级缺陷将大幅增加,磷富余量过多时容易在晶体尾部产生孔洞,在孔洞周围位错密度明显增加。综述了与配比相关的InP材料的研究工作,着重分析了InP相图、不同配比InP材料制备、配比度的测量、与非配比相关的缺陷等方面的研究。重点探讨了非配比InP材料的制备、与配比相关缺陷的产生及缺陷对晶体质量的影响,对非配比InP的研究方向进行了分析和预测,提出了亟待研究解决的问题。