用于物理研究的分子束外延模拟实验装置

本文报道了一台用于物理研究的分子束外延模拟实验装置的设计和调试。这一模拟实验装置和商业化的大型测试仪器相连接,允许在不破坏超高真空状态时测试用分子束外延方法制备的样品,提供了开展应用研究和在线检测的手段。

半导体异质结界面能带排列的实验研究

本文综述半导体异质结界面能带排列的实验研究情况。介绍了九种目前已成功用于这方面研究的实验方法,这包括C—V测试、光致发光谱测量和光电子能谱测量,并讨论了Al_xGa_(-x)As/GaAs、InAs/GaSb、Ge/Si和Ge/GaAs等几种典型系统的一些研究结果。

表面势垒层厚度对量子阱束缚电子态的影响

采用包络函数方法在四带k·p模型基础上计算了晶格匹配的量子阱 InP/Ca_(0.47)In_(0.53)As/InP中束缚电子能级及波函数,讨论了表面势垒层厚度对量子阱中束缚电子能级、波函数以及相应于电子基态能级与重空穴基态能级间的荧光谱峰位置的影响.文中也讨论了在势阱与势垒边界处的不同衔接条件对量子阱中束缚电子能级计算结果的影响.

第19届国际半导体物理会议概况

一、概况 第19届国际半导体物理会议于1988年8月15日至19日在波兰华沙举行。由于这次会议选在华沙,所以苏联及东欧国家参加的人数占了总人数的49％,而美国的人数减少,在一定程度上影响了这次会议的学术水平。参加会议的人数据统计为33国853人,其中波兰231人,波兰以外国家共622人。我国从国内来的代表为13人,台湾省1人,加上在国外的学者、留学生共有20余人。送交会议的论文摘要共约900篇,其中约400篇被接受作为口头或张贴报告。会议安排了4篇全体会议报告,27篇邀请报告,144篇口头报告和245篇张贴报告。

Ⅲ～Ⅴ族化合物半导体表面损伤与缺陷的表征

在研究材料的表面性质时,总希望获得一个理想的完整表面,以排除各种外来干扰和影响。实际上,半导体材料表面往往有各种缺陷,或者存在着由于各种处理所带来的损伤。因此,在努力揭示半导体表面本征特性的同时,也需要研究缺陷和损伤所带来的一些非本征的特性,亦即研究这些缺陷和损伤对材料表面本征特性的影响。

多孔硅的微观结构及其氧化特性

采用ＴＥＭ技术研究了多孔硅微观结构．结果表明：当衬底材料为中等偏高掺杂（０．０３２Ω·ｃｍ）时，多孔硅具有两种不同类型的微观结构，它们的形成和阳极氧化反应电流密度有关．修正了Ｂｅａｌｅ关于多孔硅微观结构的形成模型．采用ＸＰＳ、ＩＲＳ和击穿电压测量，研究了多孔氧化硅的特性，发现多孔硅在低温下（７５０℃）的氧化特性，除了和多孔度有关外，和多孔硅的微观结构以及氧化前的热处理温度有关．

用分子束外延在多孔硅衬底上外延单晶硅来实现SOI结构

用 HF溶液对单晶Si片进行阳极化处理,形成多孔 Si.将多孔Si衬底放入超高真空室在小剂量的Si原子束辐照下进行加热处理,在较低温度下(725—750℃)获得了清洁有序的表面.用分子束外延在多孔Si上生长了1-2μm的单晶Si膜,其卢瑟福背散射沟道产额极小X_(min)<3％,表明外延膜的单晶性能良好.SOI结构已通过随后的侧向氧化多孔Si层获得.

在Ge和SiGe复合缓冲层上生长高质量Ge／Si超晶格

利用Ｇｅ的三维生长特性和迅速弛豫，在Ｓｉ衬底上形成有一定高度的岛状Ｇｅ层，继续生长不到２００ｎｍＳｉＧｅ合金就可获得较高质量的缓冲层．这种很薄的缓冲层已用于生长Ｇｅ／Ｓｉ短周期超晶格．超晶格的优良性能表明Ｇｅ岛技术是生长配晶体的有效方法．薄的外延厚度和低的工艺温度与集成电路工艺是完全相容的．

Ge_xSi_(1-x)/Si应变层超晶格X-射线双晶衍射的运动学研究

本文利用X射线双晶衍射对应变层超晶格进行了研究.我们从超晶格的台阶模型出发,运用运动学理论,推导出了X射线衍射强度的表达式,清楚地揭示了合金成分x,应变,层厚比与迴摆曲线强度分布的关系.对Ge_xSi_(1-x)/Si超晶格双晶X射线衍射强度的模拟结果与实验结果符合很好.

不同生长温度下Ge_（0．5）Si_（0．5）／Si应变层超晶格材料结构的X射线双晶衍射研究

本文通过Ｘ射线双晶衍射和双晶摇摆曲线的计算机模拟方法研究了在Ｓｉ（００１）上生长的Ｇｅ０．５Ｓｉ０．５／Ｓｉ应变层超晶格的结构及其完整性，结果表明：在３５０－５５０℃的低温生长条件下，可生长出较高质量的超晶棺材料，并且在３５０℃时质量最好．在这些样品的生长过程中界面上产生了不同程度的失配位错，并与生长温度有关．周期厚度有４％以内的波动，层与层之间有轻微的混元，观察到了超晶格卫星衍射峰的分裂现象，并进行了讨论．

Ⅱ-Ⅵ族稀磁半导体ZnTe/Zn_(1-x)Mn_xTe超晶格光学性质的研究

在１１Ｋ－８０Ｋ温度范围内研究了用ＭＢＥ生长的ＺｎＴｅ／Ｚｎ１－ｘＭｎｘＴｅ超晶格样品的光致发光光谱、光调制反射谱和拉曼散射谱．在考虑了样品中晶格失配所致的应力效应后对激子能级进行了理论计算，并讨论了导带偏移Ｑｃ和平均晶格常数的取值对计算结果的影响，还研究了ｘ值对轻、重空穴激子能级位置的影响．在拉曼散射实验结果中不仅观测到高阶声子（６阶）。

高组分稀磁半导体Cd_(1 -x)Mn_xTe/CdTe超晶格的光调制反射谱研究

报道用分子束外延 (MEB)技术生长的x =0 4 ,0 8的高组分稀磁半导体Cd1-xMnxTe/CdTe超晶格的光调制反射谱在室温和液氮下的实验结果 .观测到 11H ,2 2H ,33H和 11L等激子跃迁结构 ,计及子能级的量子限定效应和晶格失配导致的应力效应 ,对子能级结构进行了计算 ,除x =0 8样品的 33H能量计算值与实验值有较大偏差外 ,实验结果与理论符合得很好 .还与光致发光谱实验结果进行了比较 .

超晶格(Ge_2)_1/(GaAs)_m(110)(m=1-20)的电子能带结构研究

在紧束缚的框架下,利用重整化方法计算了超晶格(Ge_2)_1/(GaAs)_m(110)(m=1-20)的电子能带结构。计算结果表明,对不同m的超晶格(Ge_2)_1/(GaAs)_m(110) 都具有间接能隙结构,而且间接导带底的电子状态具有明显的二维特性。单层超晶格(Ge_2)_1/(GaAs)_1(110)具有非常小的间接和直接禁带宽度。当GaAs层的层数m逐渐增加时,导带的电子状态逐渐由三维特性向二维特性过渡,但是这一过渡对布里渊区内的各点,情况都各不相同。超晶格导带底的横向色散关系当m≥10以后,基本上不再随m的增加而改变。

Ⅱ-Ⅵ族稀磁半导体Cd_(1-x)Mn_xTe/Cd_(1-y)Mn_yTe超晶格的光调制反射谱的研究

本文报道用分子束外延（ＭＢＥ）技术生长的Ｃｄ１－ｘＭｎｘＴｅ／Ｃｄ１－ｙＭｎｙＴｅ超晶格样品在８０Ｋ下的光调制反射谱实验结果。观测到１１Ｈ、２２Ｈ、３３Ｈ和１１Ｌ等激子跃迁结构。计及晶格失配导致的应力效应，对子能级结构进行了理论计算。实验结果与理论计算符合较好。

锗硅量子点掠入射小角X射线散射研究

采用同步辐射X射线对MBE制备的锗硅量子点试样进行了掠入射小角X射线散射(GISAXS,grazing incidence small angle X-ray scattering)研究。根据AFM测量得到的量子点尺寸、形状和间距等参数,采用DWBA理论以及合适的分布函数,利用IsGISAXS程序对一维和二维GISAXS测量结果进行了模拟,模拟结果与实验数据符合很好,表明GISAXS是一种探测锗硅量子点尺寸、形状和分布等结构信息有效的方法。

Ge/Si超导型和Ge_xSi_(1-x)/Si合金型超晶格的分子束外延生长和特性研究

用分子束外延(MBE)技术生长了Ge/Si超薄型超晶格和Ge_xSi_(1-x)/Si合金型超晶格。用RHEED强度振荡技术生长出了非常陡峭和平整的Si/Ge异质结界面。在Si(001)上生长的一个单原子层Ge和一个单原子层Si的多层结构是可以得到的最薄的超晶格。合金型超晶格的厚度可满足器件制造的要求并避免了失配位错的产生。用XTEM、RBS及X射线衍射对外延晶体质量作了签定,用Raman谱和电调制反射谱对超晶格的光学特性进行了研究。

Ge_x Si_(1-x)/Si超晶格中纵声学声子的喇曼散射强度研究

本文用光弹理论,在全面考虑了超晶格中两种材料的声速,质量密度和光弹常数存在差别的基础上,计算了Ge_xSi_(1-x)/Si超晶格中折迭纵声学声子的喇曼散射强度,在高达50cm^(-1)的频率范围内,理论值和实验符合得很好。

生长在Si（001）衬底上的Ge_xSi_（1－x）合金的电子能带结构

采用紧束缚方法对生长在Ｓｉ（００１）衬底上的ＧｅｘＳｉ１－ｘ合金形变层的电子能带结构进行了计算，并与ＧｅｘＳｉ１－ｘ合金的能带结构进行了比较．计算结果表明，对大部分合金组分ｘ（０≤ｘ≤０．９），形变层的导带底处在△轴上；当ｘ≥０．９后，导带底处在Ｌ点．形变层的直接能隙Ｅｇ（）及间接能隙Ｅｇ（△）和Ｅｇ（Ｌ）都比同组分ｘ的合金小，其下降量随组分ｘ的增大而增大．形变层的价带顶自旋－轨道分裂值△ｓ。也比相同组分的合金大，其增大值也随合金组分的增加而增加．

超晶格(Al_xGa_(1-x)As)_m/(GaAs)_m中ГX_z态的混和

首先对(001)及(110)超晶格(Al_xGa_(1-x)As)_m/(GaAs)_m的布里渊区折叠进行了仔细的分析。然后采用紧束缚方法计算了单层超晶格的导带沿晶体生长方向的色散关系,并讨论了FXz态的混和效应。同时也计算了(001)及(110)超晶格(AlAs)_m/(GaAs)_m的直接带隙(或赝直接带隙)随层厚m的变化情况。最后,计算了各超晶格导带底能态的静压力系数,由此确定它们是类г态还是类x态,以及它们的гXz态混和情况。