RHEED实时监控下MBE生长不同In组分的InGaAs薄膜

利用分子束外延技术,通过RHEED图像演变实时监控薄膜生长状况,采用RHEED强度振荡测量薄膜生长速率,固定Ga源温度、改变In源温度在GaAs(001)基片上外延生长了不同In组分(39%、29%、19%)的InGaAs薄膜。比较RHEED强度振荡以及RHEED衍射图像,发现随着In组分的增加In-GaAs的生长将很快进入三维粗糙表面生长模式,并指出In0.19Ga0.81As和In0.29Ga0.71As薄膜处于(2×3)表面重构相。In0.19Ga0.81As样品进行退火处理后完成STM扫描分析,证实样品为表面原子级平整的In-GaAs薄膜。

用电共沉积方法制备InGaAs薄膜

用电共沉积方法制备出４种ＩｎＧａＡｓ薄膜，用能谱析仪分析了薄膜成分，用分光光度计和单色仪测量薄膜的透射率．结果表明，ＩｎｘＧａ１－ｘＡｓ薄膜为多晶结构，晶粒尺寸约为０．２５μｍ，晶粒细致、均匀，其Ｖ－Ｉ特性是线性的，随着Ｇａ含量的减少，发光波长增大．ＩｎＧａＡｓ薄膜的发射光波长为１．３～１．５μｍ．

InGaAs薄膜电共沉积研究

本文应用优化工艺条件的电共沉积方法 ,制备发射光近于 1.3～ 1.5μm波长的InGaAs薄膜 .用能谱分析仪进行薄膜成分分析 ;分光光度计和单色仪测量薄膜的透射率 ,同时也测量了薄膜的V I特性、导电类型及其表面形貌 .

InGaAs薄膜表面的粗糙化过程

采用STM分析InGaAs表面形貌演变研究InGaAs表面的粗糙化和预粗糙化等相变过程,特别针对In(0.15)Ga(0.85)As薄膜表面预粗糙化过程进行了深入研究.发现In(0.15)Ga(0.85)As薄膜在不同的衬底温度和As等效束流压强下表现出不同的预粗糙化过程.在低温低As等效束流压强下,薄膜表面将经历从有序平坦到预粗糙并演变成粗糙的过程,起初坑的形成是表面形貌演变的主要形式,随着退火时间的延长,大量坑和岛的共同形成促使表面进入粗糙状态;在高温高As等效束流压强下薄膜表面将率先形成小岛,退火时间延长后小岛逐渐增加并最终达到平衡态,表面形貌将长期处于预粗糙状态.

InGaAs/GaAs异质薄膜的MBE生长研究

利用分子束外延技术,在GaAs(001)基片上外延InGaAs/GaAs异质薄膜,通过RHEED图像演变实时监控薄膜生长状况,采用RHEED强度振荡测量薄膜生长速率,确定薄膜中In/Ga的组分比,并提出控制InGaAs薄膜中In/Ga组分比的生长方法。根据RHEED图像,指出获得的InGaAs薄膜处于(2×3)表面重构相。样品经过淬火至室温后对样品做STM扫描分析,证实样品为表面原子级平整的InGaAs/GaAs异质薄膜。

低温分子束外延InGaAs非晶薄膜的微观结构和光学性质

采用分子束外延技术制备了单层InGaAs非晶薄膜,Ⅴ/Ⅲ束流比分别为40∶1和60∶1.测试了样品各元素的摩尔百分比及X射线衍射特征,并利用场发射扫描电镜观察了样品的表面形貌。由X射线衍射数据计算了径向分布函数和双体相关函数,并分析了样品中距中心原子最近邻原子的平均距离、最近邻原子的配位数和短程有序畴。同时,由透射谱计算了材料的近红外吸收系数,计算出两片InGaAs非晶薄膜样品的光学带隙分别为0.886 eV和0.822 eV.

In_xGa_(1-x)As/GaAs异质薄膜的临界厚度

从In组分、生长温度和As BEP 3个参数出发,利用RHEED和STM技术深入研究了In_xGa_(1-x)As/GaAs异质薄膜的临界厚度。研究发现In的组分直接决定了In_xGa_(1-x)As/GaAs异质薄膜的临界厚度,而生长温度和As BEP的差异也在很大程度上对临界厚度产生重要影响。在特定的生长温度和As BEP下,In_xGa_(1-x)As/GaAs的临界厚度随着In组分的减小呈指数增加,尤其是当In组分<20%时临界厚度将趋于无穷大。对于特定In组分的In_xGa_(1-x)As/GaAs异质薄膜来说,当生长温度相同时,临界厚度随着As BEP的增加而迅速增大;而在As BEP相等时,临界厚度将随着生长温度的增加而减小;不同生长温度之间临界厚度的差异将随着As BEP的减小而不断减小,到更低As BEP时甚至将趋于相等。