8英寸半导电型GaAs单晶衬底的制备与性能表征

本文使用垂直梯度凝固(VGF)法制备了直径超过200 mm的Si掺杂GaAs单晶。通过多线切割、磨边、研磨、化学机械抛光和湿法化学清洗等加工工序制备出8英寸半导电型GaAs单晶衬底。使用X射线衍射、位错密度检测、霍尔测试、非接触式表面电阻率测试、光致发光测试和晶圆表面缺陷检测等对8英寸GaAs衬底的晶体质量、位错、电学性能和表面质量等特性进行了测试分析。结果表明:衬底(400)衍射峰半峰全宽低于0.009°;平均位错密度低于30 cm^(-2),其中,晶体头部平均位错密度为1.7 cm^(-2),且有98.87%的面积位错密度为0;衬底面内电阻率标准差小于6%,面内光致发光强度标准差小于4%,≥0.2μm的表面光点缺陷(LPD)个数小于10。上述结果表明,所制备的8英寸GaAs衬底质量优异,满足外延器件对高质量衬底的要求。

基于不同衬底角度的GaInP/GaAs/InGaAs倒置三结太阳电池性能研究

带隙组合为1.9/1.42/1.0 eV的三结GaAs太阳电池具有很好的电流匹配,AM0光谱下理论效率可达38%。由于不同衬底角度生长倒置三结的性能研究报道较少,文章分别采用6°和15°偏向角生长GaInP/GaAs/InGaAs倒置三结太阳电池进行研究,并研究其子电池性能差异。研究表明,6°衬底生长倒置三结表面粗糙度、翘曲,以及XRD均匀性均优于15°衬底。在性能方面,6°衬底电压比15°衬底高13 mV,900~100 nm和1 100~1 250 nm范围内QE光谱响应更高。

测定GaAs(001)衬底上InAs的生长速率

报道了间接测定InAs生长速率的方法.通过设置不同Ga源温度,固定In源温度;和固定Ga源温度,设置不同In源温度,在GaAs(001)衬底上生长GaAs与InGaAs,用RHEED强度振荡测定GaAs与InGaAs的生长速率.验证了InGaAs的生长速率为GaAs的生长速率与InAs的生长速率之和,得到了In源温度在845～880℃时InAs的生长速率曲线.

GaAs吸收衬底生长的立方相GaN发光二极管的工艺设计与实现

利用光学薄膜原理 ,计算了采用晶片键合技术来提高以 Ga As为衬底的立方相 Ga N的出光效率的理论可行性 .以 Ni为粘附层 ,Ag为反射层的 Ni/ Ag/ Au薄膜体系可以使立方 Ga N的出光效率从理论上提高 2 .6 5倍左右 .实验结果证实 ,利用键合方法实现的以 Ni/ Ag/ Au作为反射膜的样品的光反射率比未做键合的 Ga N/ Ga As样品的光反射率在理论计算的 4 5 9.2 nm处提高了 2 .4倍 .

对GaAs衬底表面进行氩离子清洗的研究

介绍了离子清洗技术在提高 980nm半导体激光器可靠性方面的应用。外延片在空气中解理后 ,半导体激光器的腔面会吸附上碳和氧等杂质。腔面吸附的氧和碳严重影响了器件的可靠性。本文用GaAs衬底表面模拟半导体激光器的解理腔面 ,并对其进行氩离子清洗 ,俄歇电子能谱 (AES)

多层W-Si薄膜及其与GaAs衬底间的界面特性

本文详细叙述了多层W-Si薄膜的制备技术、生长速率、热退火对薄膜性能的影响,薄膜与GaAs衬底间的界面行为等。

GaAs衬底上Mn/Sb多层铁磁膜的磁光克尔效应

利用超高真空电子束蒸发技术在 Ga As(10 0 )上生长 Mn/ Sb多层膜 ,并经短时间热退火处理分别研究了其退火前后的磁性、磁光克尔效应及相应规律 .退火前 Mn/ Sb膜在室温下即具有较强的铁磁特性 ,其易磁化轴在膜面内 ,样品表面由密集的岛状铁磁颗粒组成 ,未能观测到纵向 (H∥平面 )克尔效应 .经 35 0℃、2 0 m in退火的样品显示了最大饱和磁化强度 Ms和最小矫顽力 H c,X射线衍射测量表明膜为 Mn Sb单晶并具有均匀的铁磁特性 ,能观测到显著的极向和纵向磁光克尔效应 。

GaAsSOI衬底上PHEMT器件特性演示

利用分子束外延生长了 Ga As/Al As/Ga As夹层结构材料 ,通过侧向湿法热氧化技术 ,成功制作了Ga As SOI衬底 ,并在其上生长了 PHEMT材料结构。X射线双晶摇摆曲线分析证明材料结构完整 ,晶体质量良好。器件结果显示了优良的 I-V特性 ,零偏压下漏源电流为 3 2 0 m A/mm,最大跨导为 2 5 0 m S/mm,器件具有良好的夹断性能 。

无掩模Si圆柱纳米图形衬底上GaAs的异变外延生长

采用金属有机化学气相沉积方法在无掩模的直径为400nm的圆柱Si(100)图形衬底上外延生长了GaAs薄膜。图形衬底采用纳米压印技术及反应离子刻蚀技术制作而成。运用两步法生长工艺在此图形衬底上制备了厚度为1.8μm的GaAs外延层。GaAs的晶体质量通过腐蚀坑密度和透射电镜表征。图形衬底上的GaAs外延层表面腐蚀坑密度约1×107 cm-2,比平面衬底上降低了两个数量级。透射电镜观测显示大部分产生于GaAs/Si异质界面的穿透位错被阻挡在圆柱顶部附近。

图案化GaAs衬底外延InP局域表面成核层生长

使用光学显微镜、原子力显微镜和微区喇曼光谱对在纳球光刻图案化GaAs衬底的孔洞区进行金属有机化学气相沉积(MOCVD)进而对InP成核层进行了研究。实验结果表明,该局域表面InP的成核层生长和孔洞的大小、方向、位置关系不大,与MOCVD的生长条件相关。与渐变缓冲层生长相比,在InP的成核层中没有出现穿透位错,其结晶质量随着温度的升高而提高,但其表面粗糙度会随着温度的升高而增加,这个现象可能和它的3D岛状生长有关。AFM测试结果表明,提高V/III比可以在较低的温度下抑制其表面粗糙度降至纳米量级。微区喇曼光谱测试表明,在适当条件生长下可获得InP成核层的二维生长方式。该研究为进一步基于ART机理在二维图案化GaAs衬底开展InP异质外延研究奠定基础。

GaAs衬底温度对液滴外延法生长In液滴的影响

采用液滴外延法在GaAs(001)衬底上生长In液滴,利用原子力显微镜(AFM)对不同衬底温度下生长的样品进行表征,观察其表面形貌。研究表明In液滴的生长对衬底温度十分敏感,随着衬底温度的升高,液滴密度逐渐减小,液滴尺寸逐渐增大。分析了In液滴在不同衬底温度形成过程的物理机制,解释了该实验现象的原因。根据成核理论中最大团簇密度与衬底温度之间的关系,拟合计算出In液滴密度与衬底温度满足的函数关系为n x=5.17 exp(0.69 eV/kT)。

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。

基于GaAs衬底的功分器芯片设计

依据Wilkinson功分器原理,将四分之一波长传输线等效为集总参数电路,在GaAs衬底上设计并实现一款20~30 GHz宽带功分器芯片。通过工艺线提供的衬底设置和电磁仿真软件建模仿真优化,功分器的测试结果和仿真结果具有较高的一致性。芯片尺寸为0.9 mm×0.7 mm×0.1 mm。探针台在片测试结果表明,功分器芯片在设计带宽20~30 GHz内,插入损耗小于4 dB,隔离度大于20 dB,输入回波损耗和输出回波损耗均优于15 dB,具有低损耗、高隔离、驻波好、面积小、成本低的优良特性。

利用分子束外延方法在GaAs衬底上制备CdTe单晶薄膜

利用分子束外延方法在国内首次在(100)GaAs衬底上可控制的获得了(100)和(111)两种晶向的CdTe外延层。X光的衍射结果表明外延层为单晶薄膜。光荧光的半峰宽为10meV左右。本文研究了生长条件对外延层晶向的影响。发现,GaAs衬底表面的平整度和洁净度是影响外延层晶向的两个关键因素。我们已在所得到的CdTe缓冲层上成功地生长出Hg_(1-x)Cd_xTe单晶薄膜。

在GaAs衬底上用MBE和MEE方法生长的ZnSe膜的对比研究

1.引言ZnSe是一种直接觉带隙半导体,它在制备蓝色发光器件方面有潜在的应用。人们已经利用MBE和MOCVD方法生长出结构完整的ZnSe薄膜。最近的研究工作表明,可以在这种材料中实现P型转换。这种P型材料已经被用来制备p-n结,在低温下已经观察到来自该结的蓝色带边发射。本文研究了用常规分子束外延(MBE)和扩散加强外延(MEE)方法在GaAs衬底上生长的ZnSe薄膜.

基于GaAs衬底的1280×1024 InAsSb双色焦平面阵列技术

前几年,Ⅲ-Ⅴ族锑基探测器替代了HgCdTe探测器,主要因为其成本更低,均匀性和稳定性更好,易于扩展到更大的格式。与中红外波段的HgCdTe材料相比,Ⅲ-Ⅴ材料更容易加工成大尺寸、小间距的焦平面阵列。焦平面阵列成像仪中的传统红外探测器通常包含一个厚度均匀的材料层,以吸收入射光。探测器阵列通常与硅读出集成电路互联。空气和探测器材料的折射率不匹配会引起入射光反射,为了最大限度地减少这种反射,通常采用多层增透涂层。

Si(001)衬底上方形3C-SiC岛的LPCVD生长

Si衬底上SiC的异质外延生长深受关注 ,为了了解Si衬底上SiC的成核及长大过程 ,采用LPCVD方法在Si(0 0 1)衬底上生长出了方形 3C -SiC岛 ,利用Nomarski光学显微镜和扫描电子显微镜 (SEM )观察了SiC岛的形状、尺寸、密度和界面形貌 .结果表明 ,3C -SiC岛生长所需的Si原子来自反应气源 ,衬底上的Si原子不发生迁移或外扩散 。

单晶硅(001)衬底材料中非经典衍射的研究

在经典衍射理论中 ,不产生Si(2 0 0 )反射 .对此 ,作者通过理论和实验进行了证实 .由于Si晶体中电子云分布的非对称性 ,会出现Si(2 0 0 )衍射峰 .论述了Si(2 0 0 )