分子束外延生长AlGaAs/GaAs GRINSCH SQW激光器中高温陷阱的研究

应用深能级瞬态谱(DLTS)技术研究分子束外延(MBE)生长的AlGaAs/GaAs gradedindex separate confinement heterostructure single well(GRIN-SCH SQW)激光器的高温陷阱。样品的DLTS表明,在激光器的n-AlGaAs层里存在着高温(空穴、电子)陷阱,它直接影响着激光器的性能。高温空穴陷阱可能分布在x_(Al)=0.2→0.43和x_(Al)=0.43的n-AlGaAs层界面附近,而高温电子陷阱则可能分布在X_(Al)=0.43的n-AlGaAs层里X_(Al)值不连续的界面附近。高温电子陷阱的产生可能与AlGaAs层里的O有关。     

分子束外延生长AlGaAs/GaAs GRIN-SCH SQW激光器中高温陷阱的研究

应用深能级瞬态谱(DLTS)技术研究分子束外延(MBE)生长的AlGaAs/GaAs graded index separate confinement heterostructure single well(GRIN-SCH SQW)激光器的高温陷阱。样品的DLTS表明,在激光器的n-AlGaAs层里存在着高温(空穴、电子)陷阱,它直接影响着激光器的性能。高温空穴陷阱可能分布在x_Al =0.2→0.43和x_Al=0.43的n-AlGaAs层界面附近,而高温电子陷阱则可能分布在x_Al=0.43的n-AlGaAs层里x_Al值不连续的界面附近。高温电子陷阱的产生可能与AlGaAs层里的O有关。 关键词：     

分子束外延生长赝配高电子迁移率超高速微结构功能材料里深中心识别

应用深能级瞬态谱(DLTS)技术研究分子束外延(MBE)生长的highelectronmobilitytransistors(HEMT)和Pseudomorphichighelectronmobilitytransistors(PHEMT)结构深中心行为.样品的DLTS谱表明,在HEMT和PHEMT结构的nAlGaAs层里存在着较大浓度(1015-1017cm-3)和俘获截面(10-16cm2)的近禁带中部电子陷阱.它们可能与AlGaAs层的氧含量有关.同时还观察到PHEMT结构晶格不匹配的AlGaAsInGaAsGaAs系统在AlGaAs里产生的应力引起DX中心(与硅有关)能级位置的有序移动.其移动量可作为应力大小的一个判据,表明DLTS技术是定性识别此应力的可靠和简便的工具. 关键词： 分子束外延生长 高电子迁移率超高速微结构功能材料 深中心     

快速热处理对应变InGaAs/GaAs单量子阱激光二极管电子发射和DX中心的影响

研究分子束外延(MBE)生长的应变In0.2Ga0.8AsGaAs折射率梯度变化异质结单量子阱激光二极管的快速热处理(RTA)效应.结果表明,RTA移除了InGaAsGaAs界面非辐射中心,提高77K光致发光效率和有源层电子发射.同时Al和Ga原子互扩散,也增加了AlGaAs波导层DX中心浓度.RTA处理后样品电流冲击老化实验证明DX中心浓度呈现出相应的增加.这表明DX中心可能是激光二极管性能退化的原因之一. 关键词： 量子阱 快速热处理 电子发射 DX中心     

分子束外延生长的赝配高电子迁移率晶体管结构中深能级的研究

应用深能级瞬态谱(DLTS)技术详细研究分子束外延生长的Pseudomorphic—high electron mobility transistor(P-HEMT)结构中深能级行为。样品的DLTS表明,在P-HEMT结构的n-AlGaAs层里存在着较大浓度(10¹⁵-10¹⁷cm^-3和俘获截面(10^-16cm²)的高温电子陷阱。它们直接影响着器件性能。高温电子陷阱的产生可能与AlGaAs层里的氧     

941nm2%占空比大功率半导体激光器线阵列

计算了半导体激光器的激射波长与量子阱宽度以及有源层中In组分的关系,确定了941nm波长的量子阱宽度和In组分.并利用金属有机化合物气相淀积(MOCVD)技术生长了InGaAs/GaAs/AlGaAs分别限制应变单量子阱激光器材料.利用该材料制成半导体激光器线阵列的峰值波长为940.5 nm,光谱的FWHM为2.6 nm,在400 μs,50 Hz的输入电流下,输出峰值功率达到114.7 W(165 A),斜率效率高达0.81 W/A,阈值电流密度为103.7 A/cm2;串联电阻5 mΩ,最高转换效率可达36.9%.     

n-Hg_(0.80)Mg_(0.20)Te界面积累层中二维电子气的输运特性研究

通过变磁场霍耳测量研究了MBE生长的Hg0 .80 Mg0 .2 0 Te薄膜在 1 5— 2 5 0K温度范围内的输运特性 .采用迁移率谱 (MS)和多载流子拟合过程 (MCF)相结合的方法对实验数据进行了分析 ,由该方法获得的结果和ShubnikovdeHass(SdH)振荡测量的结果都证明材料中存在二维 (2D)电子和三维 (3D)电子 .其中 2D电子主要来自于Hg1-xMgxTe CdTe的界面积累层或Hg1-xMgxTe与真空界面附近的积累层 .3D电子迁移率随温度的变化关系表明了Hg1-xMgxTe中的电子散射机理与Hg1-xCdxTe中的非常相似 :在低温下电离杂质散射 (考虑了屏蔽效应 )起主导地位 ,而温度在 10 0K以上时 ,晶格散射占主导地位 .     

AlN-Si(111)异质结构界面陷阱态研究

利用Al_AlN_Si(111) MIS结构电容_频率谱研究了金属有机化学气相沉积法生长的 Si 基AlN的AlN_Si异质结构中的电荷陷阱态. 揭示了AlN_Si异质结构界面电荷陷阱态以及A lN层中的分立陷阱中心. 结果指出：AlN层中存在E_t-E_v=2.55eV的分立陷阱中心；AlN_Si界面陷阱态在Si能隙范围内呈连续分布，带中央态密度最低，N_ss为8×10^11eＶ^-1cm^-2，对应的时间常数τ为8×10^-4s ，俘获截面σn为1.58×10^-14cm^2；在AlN界面层存在三种陷阱 态，导致Al_AlN_Si异质结构积累区电容的频散. 关键词： 界面陷阱态 AlN-Si 电容-频率谱     

介子的零点波函数和π_(μ2),K_(μ2)及1~-→e~ e~-衰变过程

本文基于文献[1]中提出的介子波函数与原始的层子弱流和层子电磁流,利用Bethe-Salpeter方程(以下简称B-S方程),尝试对0~-和1~-介子的零点波函数进行了讨论。文中给出了0~-,1~-介子的零点波函数与质量的关系:x_2(0)=A(1 bm),其中A,b是与质量无关的参数,m是相应介子的物理质量。这样一种函数形式可以解释π_(μ2),K_(μ2)和1~-→e~ e~-过程的几率。     

AlGaAs/InGaAs/GaAs赝配高电子迁移晶体管的kink效应研究

利用二维器件模拟软件MEDICI对AlGaAs/InGaAs/GaAs赝配高电子迁移晶体管器(PHEMT)件进行了仿真，研究了PHEMT器件的掺杂浓度与电子浓度分布，PHEMT器件内部的电流走向及传输特性，重点研究了不同温度和不同势垒层浓度情况下PHEMT器件的kink效应.研究结果表明：kink效应主要与处于高层深能级中的陷阱俘获/反俘获过程有关，而不是只与碰撞电离有关. 关键词： 高电子迁移率晶体管 kink效应 二维电子气     

GaAs/AlGaAs分子束外延材料的X射线双晶形貌观察

本文介绍了用非平行非对称(+、-)双晶X射线形貌术研究Ⅲ—Ⅴ族化合物外延晶体的设置和原理。分析了外延后形成的弯曲样品造成的衍射效应。对分子束外延(MBE)法生长的GaAs/AlGaAs衬底和外延层分别进行了X射线形貌术观察。讨论了外延层中存在的失配位错、生长小丘、沾污和局部微差取向等缺陷。对位错的组态和来源进行了初步分析。本实验结果也表明,有应变超晶格过渡层的MBE法对生长优质的GaAs/AlGaAs外延片是有利的。     

氧对GaAs—AlGaAs液相外延生长层缺陷形成的影响

1.前言 1973年Nelson发明液相生长法以来,一直用来生长各种器件所用的化合物半导体晶片。尤其在AlGaAs双异质结激光器(DH激光器)中用液相生长法生长的多层晶片,具有良好的性能。     

n-Hg0.80Mg0.20Te界面积累层中二维电子气的输运特性研究

通过变磁场霍耳测量研究了MBE生长的Hg_0.80Mg_0.20Te薄膜在15 —250K温度范围内的输运特性.采用迁移率谱(MS)和多载流子拟合过程(MCF)相结合的方法对 实验数据进行了分析,由该方法获得的结果和Shubnikov de Hass(SdH)振荡测量的结果都证 明材料中存在二维(2D)电子和三维(3D)电子.其中2D电子主要来自于Hg_1-xMgxTe-CdTe的界面积累层或Hg_1-x关键词： 变磁场霍耳测量 界面积累层 二维电子气 1-xMg_xTe')" href="#">Hg_1-xMg_xTe     

超薄Fe层在反铁磁NiO(001)面上沉积的研究

通过分子束外延(MBE)和脉冲激光沉积(PLD)方法，将1—10个Fe原子层(ML)以楔形方式沉积到反铁磁单晶NiO(001)基片上.表面磁光克尔效应的原位测试结果表明：通过MBE沉积的Fe原子层在Fe/NiO界面处产生了约2ML的磁死层；而通过PLD沉积的Fe原子层在Fe/NiO界面处产生了约3ML的磁死层.X射线光电子能谱对Fe/NiO界面进行研究的结果表明，在Fe原子与单晶NiO间发生了界面化学反应. 关键词： 磁性薄膜 表面磁性 X射线光电子能谱     

高功率AlGaAs/GaAs单量子阱远结激光器及其老化特性

为了提高器件的可靠性和使用寿命,设计并研制了一种将p-n结和有源层分开的高功率AlGaAs／GaAs单量子阱远异质结(SQW-RJH)激光器,发射波长为808nm,腔长900μm,条宽100μm,其外延结构与通常的808nm AlGaAs／GaAs单量子阱半导体激光器的结构不同,在p-n结和有源区间多了一层p型AlGaAs层,其厚度约为0．1μm。为减小衬底表面位错对外延层质量的影响,在n^ -GaAs衬底和n-Al0．5Ga0．5As下包层间加一层n^ -GaAs缓冲层。对器件进行了电导数测试及恒流电老化实验。与常规AlGaAs／GaAs大功率半导体激光器相比,远结大功率半导体激光器具有阈值电流Ith偏大、导通电压Vth偏高的直流特性。3000h的恒流电老化结果表明,器件在老化初期表现出阈值电流随老化时间缓慢下降,输出功率随老化时间缓慢上升的远结特性。     

AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管肖特基高温退火机理研究

在不同应力条件下,研究了AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管高温退火前后的电流崩塌、栅泄漏电流以及击穿电压的变化.结果表明,AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管通过肖特基高温退火以后,器件的特性得到很大的改善.利用电镜扫描(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)对高温退火前、后的肖特基接触界面进行深入分析,发现器件经过高温退火后,Ni和AlGaN层之间介质的去除,并且AlGaN材料表面附近的陷阱减少,使得肖特基有效势垒提高,从而提高器件的电学特性. 关键词： AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管 肖特基接触 界面陷阱     

Snapback应力引起的90 nm NMOSFET's栅氧化层损伤研究

实验结果发现突发击穿(snapback)，偏置下雪崩热空穴注入NMOSFET栅氧化层，产生界面态，同时空穴会陷落在氧化层中.由于栅氧化层很薄，陷落的空穴会与隧穿入氧化层中的电子复合形成大量中性电子陷阱，使得栅隧穿电流不断增大.这些氧化层电子陷阱俘获电子后带负电，引起阈值电压增大、亚阈值电流减小.关态漏泄漏电流的退化分两个阶段：第一阶段亚阈值电流是主要成分，第二阶段栅电流是主要成分.在预加热电子(HE)应力后，HE产生的界面陷阱在snapback应力期间可以屏蔽雪崩热空穴注入栅氧化层，使器件snapback开态和关态特性退化变小. 关键词： 突发击穿 软击穿 应力引起的泄漏电流 热电子应力     

蓝光激光器结构中InGaN/GaN多量子阱界面效应的精细光致发光光谱研究

金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法制备InGaN/GaN多量子阱结构时,在GaN势垒层生长的N2载气中引入适量H2,能够有效改善阱/垒界面质量从而提升发光效率.本工作利用光致发光(PL)光谱技术,对蓝光激光器结构中的InGaN/GaN多量子阱的发光性能进行了精细的光谱学测量与表征,研究了通H2生长对量子阱界面的调控...     

分子束外延

分子束外延(MBE)一词原来是用来称呼某些化合物特别是砷化镓(GaAs)的外延薄层的真空淀积(外延层晶体的取向和它在上面波尔的衬底的取向匹配).然而,现在MBE包括半导体、绝缘体或金属薄膜在超高真空(UHV)中的淀积.它促成了一种重要的器件制造工艺,并且已变成一种为基础研究制备表面和界面的重要技术。 MBE的主要优点是:(1)过程发生在十分清洁的真空情况下,把表面和界面的玷污缩至最小的程度.(2)生长速率非常低,并且衬底温度较低,允许界面呈突变形式,相互扩散可减至最低程度.(3)MBE过程是和广泛的现代表面分析技术相适应的,这些技术能在…     

MOSFET 辐照诱生界面陷阱形成过程的1/f噪声研究

基于界面陷阱形成的氢离子运动两步模型和反应过程的热力学平衡假设，推导了金属-氧化物-半导体-场效应晶体管(MOSFET)经历电离辐照后氧化层空穴俘获与界面陷阱形成间关系的表达式.利用初始1/f噪声功率谱幅值与氧化层空穴俘获之间的联系，建立了辐照前的1/f噪声幅值与辐照诱生界面陷阱数量之间的半经验公式，并通过实验予以验证.研究结果表明，由于辐照诱生的氧化层内陷阱通过与分子氢作用而直接参与到界面陷阱的建立过程中，从而使界面陷阱生成数量正比于这种陷阱增加的数量，因此辐照前的1/f噪声功率谱幅值正比于辐照诱生的界面陷阱数量.研究结果为1/f噪声用作MOSFET辐照损伤机理研究的新工具，对其抗辐照性能进行无损评估提供了理论依据与数学模型. 关键词： 辐照效应 界面陷阱 1/f噪声 氧化层空穴俘获