Si(111)邻位面衬底上InSb薄膜的外延生长及其可见光电导特性

锑化铟(InSb)因其在红外探测、高速电子学和量子计算等领域的卓越性能备受关注。文章探索了Si(111)邻位面衬底上InSb薄膜的异质外延生长,并研究了其光电导特性。尝试采用Bi缓冲层结合InSb两步法生长策略解决Si与InSb晶格失配和热膨胀系数差异大的问题,在平坦Si(111)衬底上获得了高质量InSb(111)单晶薄膜。然而,在具有高密度台阶结构特征的Si(111)斜切衬底表面上生长得到的Bi(001)缓冲层存在大量倒反畴缺陷,在该表面上进一步生长得到的InSb薄膜均为多晶结构。所制备的InSb/Bi/Si异质结构在模拟日光辐照条件下显示出负光电导效应,应与异质结构界面态对InSb层光生载流子的捕获效应有关。

InSb薄膜的真空蒸发及磁敏霍尔元件的制作

利用单源真空蒸发方法制备InSb薄膜。研究了基片温度控制和膜层厚度对薄膜电子迁移率的影响。室温下测得InSb薄膜的电子迁移率为4×104cm2／V.s，晶粒尺寸达微米数量级。制作的磁敏霍尔元件输入与输出电阻范围为200～500Ω，乘积灵敏度达90～150V／A·T。

热处理条件对溅射法制得的InSb薄膜特性的影响

文中从理论和实验分析了热处理条件对溅射法制得的InSb薄膜特性的影响。热处理温度、时间和升降温速率都对薄膜特性有影响 ,通过实验得出了最佳的热处理温度、恒温时间和升降温速率。最后讨论了热处理过程中所采用的

分子束外延InSb薄膜缺陷分析

实现高温工作已经成为了第三代红外探测器的重要发展方向。为了达到这个目标,首先要降低探测器材料的各种缺陷。本文主要研究了不同生长条件对InSb分子束外延薄膜的晶体质量的影响,并采用金相显微镜、X射线双晶衍射仪、扫描电子显微镜及X射线能谱仪等检测手段对外延膜缺陷进行了研究,综合分析了各缺陷的特征、起因、消除方法等。通过优化外延条件,外延膜宏观生长缺陷最低值达到483 cm-2。

真空分层蒸镀InSb薄膜的研究

采用双源分层蒸镀的方法制作ＩｎＳｂ薄膜，将区域熔融技术用于ＩｎＳｂ薄膜的热处理，提高了薄膜的纯度和择优定向程度，室温下电子迁移率达到３００００ｃｍ２／（Ｖ·ｓ）。在此基础上，分析了影响ＩｎＳｂ薄膜性能的几个主要因素。

InSb薄膜制备工艺技术研究

本文介绍了InSb薄膜制备工艺技术的研究成果,系统地阐述了InSb薄膜的工艺机理与制备技术,指出了制备InSb薄膜过程中所需解决的技术关键,并总结了制备InSb薄膜的工艺条件和实验结果.

InSb 薄膜磨抛工艺技术的研究

】在ＩｎＳｂ薄膜制备过程中，用机械磨抛的方法，探索了Ｉｎ２Ｏ３氧化膜的去除和ＩｎＳｂ敏感膜层的减薄、抛光等技术问题，从而提出一种新型磨抛工艺。文章介绍了该工艺的基本原理及不同工艺规范的磨抛结果。

CCl_2F_2等离子体干法刻蚀InSb-In薄膜的研究

用朗缪尔探针诊断了反应室内的等离子体密度,研究了CCl2F2等离子体对InSb In薄膜的刻蚀,结果表明该实验装置能够产生高密度等离子体,在刻蚀样品表面等离子体密度达到6.7170×1010cm-3,CCl2F2等离子体能有效地对InSb In薄膜进行刻蚀。

金电极薄膜微应力对InSb芯片性能的影响研究

基于锑化铟(InSb)红外探测器的大批量生产,发现电极薄膜微应力会引起器件性能劣化。通过实验设计验证了金电极薄膜微应力对InSb芯片探测率、灵敏度和可靠性的影响。研究了电极薄膜微应力的可恢复性及其作用机理,并提出了控制和优化电极微应力的途径,为从工艺结构上提高红外探测器的性能和可靠性奠定了理论参考和实验基础。

InSb薄膜热导率温度特性及传热机理

InSb薄膜广泛应用于高精度的光电存储、红外探测和红外热成像技术以及超分辨掩膜层技术中.热导率及其温度特性是影响薄膜实际应用的关键因素.采用瞬态热反射方法测试了厚度为70~200nm的InSb薄膜在非晶态和晶态下热导率,并探讨了其中的传热机理.对于晶态InSb薄膜,热导率为(0.55±0.055)W/(m·K),并且随温度的变化不明显;而非晶态InSb薄膜在温度450K以下时热导率为(0.37±0.037)W/(m·K).当温度在450K以上时,由于薄膜从非晶态转化为晶态,其热导率经历了一个突然的升高过程.无论是晶态还是非晶态薄膜样品,热导率与薄膜厚度都没有明显依赖关系.研究结果可以为InSb薄膜的实际应用提供有益的参考.

溅射条件对InSb薄膜方块电阻的影响

本文介绍了用射频溅射技术制备InSb薄膜的方法,探索了溅射电压,工作气压、衬底温度及基片电压等条件对膜的特性和结构的影响.着重讨论了溅射条件对膜方块电阻的影响,并初步得出其变化规律.

InSb/InAsSb Strained Layer Superlattice Grown by MBE

叙述了采用国产 MBE 装置,在 GaAs 或 InSb 衬底上生长 InSb,InAsSb薄膜材料一些基础研究工作。采用二步生长法在 GaAs 衬底上生长优质 InSb 薄膜,厚度4.8μm,其室温迁移率达到4.3×10~4cm^2V·s,载流子浓度为2.4×10^(18)cm^(-3),77K 时载流子浓度为7.49×10^(15)cm^(-3);并在生长各种类型 InAsSb 超晶格材料的基础上,首次生长了 InAs_(0·05)Sb_(0·95)/InSb 应变层超晶格结构材料,其周期厚度为21nm,InSb 应变层与 InSb 层之间的共格度为0.65,本文还将叙述制作 InAsSb 长波红外探测器的具体工艺及其一些想法。

感应耦合等离子体干法刻蚀锑化铟薄膜研究

应用感应耦合等离子体技术首次实现了对锑化铟薄膜的干法刻蚀。朗缪尔探针诊断结果表明 :射频电源功率为 2 0 0 W时 ,在刻蚀样品附近的等离子体离子密度最大达 6.71 70× 1 0 1 0 cm- 3。以 CCl F2 为刻蚀气体 ,进气流量 2 m L/min,RF功率 2 0 0 W,等离子体反应刻蚀运行气压 7.98Pa时 ,对 In Sb-In薄膜进行了感应耦合等离子体干法刻蚀 ,获得刻蚀图形 ,宽深比为

Zn掺杂InSb薄膜的电特性

研究了Zn掺杂InSb蒸镀薄膜杂质浓度和热处理条件对其电性能的影响。InSb薄膜采用三温度法在云母基片上制备,利用蒸镀Zn扩散后进行区熔再结晶的方法掺杂Zn杂质。在进行区熔再结晶时为了防止InSb分解和Sb的蒸发,用磁控溅射方法在InSb薄膜上生长厚度为300 nm的Si O2。测试结果表明最好的热处理条件为Ar气氛温度200℃、熔融区的移动速度1×10-5m·s^(-1)和熔融区通过数3。Zn成为受主,室温下测量Zn掺杂浓度为1.47×1022m-3的InSb薄膜的电子迁移率为5.65 m2·V-1·s^(-1)。Zn的掺杂浓度大于1.47×1022m-3时电子迁移率急剧减少,最大的霍尔常数为385 cm3·C-1。在1.5 T磁场下Zn掺杂浓度为3.16×1022m-3时,InSb薄膜电阻率的相对变化达到最大值为3.63,是未掺杂薄膜的2.46倍。

非晶态InSb薄膜的光学非线性特性及其超分辨效应

用磁控溅射法制备了K9基片/非晶态InSb/ZnS-SiO2样品。利用椭圆偏振光谱仪对非晶态InSb薄膜的光学常数进行了测量,利用傅里叶变换红外光谱仪得到光学带隙为0.26eV。采用改进的Z-扫描装置对405nm波长的非线性吸收和非线性折射进行了测量。结果表明非晶态InSb薄膜表现出饱和吸收和自聚焦特性,有效非线性吸收系数为-3.73×10-2 m/W,非线性折射率为6.64×10-9 m2/W。根据非线性吸收系数,计算了非线性吸收截面的面积,与相关文献的报道非常接近。基于对非晶态InSb薄膜在405nm波长的变温椭偏测试,讨论了热效应对非线性的贡献。分析表明非线性饱和吸收特性主要来源于纳秒脉冲激光作用下的热效应,而非线性折射特性是电子受激跃迁过程导致的。对饱和吸收特性诱导的超分辨效应进行了模拟,结果表明InSb薄膜的非线性吸收特性可以有效减小透射光斑的大小。

InSb薄膜的剪切性能研究

InSb薄膜广泛应用于高精度的光电存储、红外探测等技术中.为了提高InSb材料的剪切强度,优化其力学性能,论文对InSb薄膜分别从不同厚度、温度、滑移系取向、孔洞密度等几个方面,对InSb薄膜的剪力响应及其原子构型演变进行分析,以研究其剪切强度和韧性的影响因素.发现厚度较大的薄膜具有更大的弹性模量和极限强度.而温度升高会导致材料的强度极限以及剪切韧性降低.同时还观察到10%孔洞密度下孔洞形状对材料的剪切性能有明显影响而20%孔洞密度下形状不再明显影响材料的剪切性能.此外在不同滑移系取向的研究中发现,滑移系取向对于材料的剪切强度和剪切韧性的影响是不同步的,例如(110)[1-10]滑移系下剪切强度降低而剪切韧性增强.上述结论对于提升InSb材料的剪切性能,合成出具有优异力学性能的InSb光电、磁敏材料具有指导意义.