单边分子束外延硅pn结C-V关系的新特点

本文研究了以分子束外延硅为超薄n区的pn结的C-V特性,推导了当该结的耗尽区扩展到外延层边缘后的C^-2-V关系。据此,由实验可求出非故意掺杂的硅分子束外延层的杂质浓度为8.0×10¹⁴cm^-3。从而建立起一种测量超薄分子束外延层掺杂浓度的新方法。 关键词：     

分子束外延

分子束外延是七十年代初在真空蒸发外延的基础上发展起来的一种新的外延技术.它是把要蒸发的外延物质,放在喷射炉中,在10-10托以上超高真空的喷射室内加热,使物质蒸发.蒸气分子从喷射炉的小孔射出,成为分子束,直接在保持有一定温度的衬底上淀积(见图1). 从分子一个一个地粘附在衬底表面形成外延淀积这一点来看,分子束外延与真空蒸发外延本质上相同.但普通真空蒸发系统的真空度为10-6托左右,系统内残留的气体分子有相当一部分会掺入到外延层.因此,要求有较高的淀积速度,以免残留气体严重掺入.分子束外延在10-10托以上的超高真空下进行,除统内…     

原子氢辅助分子束外延GaAs(331)A表面形貌演化

研究了GaAs高指数面(331)A在原子氢辅助下分子束外延形貌的演化.原子力显微镜测试表明：在常规分子束外延情况下,GaAs外延层台阶的厚度和台面的宽度随衬底温度的升高而增加,增加外延层厚度会导致台阶的密度和台面的宽度增加然后饱和.而在原子氢辅助分子束外延情况下,当GaAs淀积量相同时GaAs外延层台阶的密度增大宽度减小.认为这是由于原子氢的作用导致Ga原子迁移长度的减小.在GaAs(331)A台阶基底上生长出InAs自组织纳米线,用光荧光测试研究了其光学各项异性特征.     

用分子束外延法生长晶体

微波和电光工业的发展需要越来越薄的平面外延结构,这促进了人们对晶体生长的分子束外延技术进行深入的研究。现在,用分子束外延的方法能使基质晶体和掺杂材料的分布在生长方向上被控制到原子的精度。这样精密的控制不仅被用于研究各种新材料,而且还被用于制备各种半导体器件。本文介绍了分子束外延的过程和设备,并对一些用分子束外延生长的材料和器件作简单的评论。     

分子束外延的新进展

一、引 言 用分子束生长单晶薄膜是1958年Günther提出来的想法.1968年Davey和Pankey利用Günther提出的方法第一次在GaAs和Ce单晶上外延生长了薄膜,同年Arthur也长出了CaAs薄膜,并初步研究了生长机理,以后又经过卓以和、江崎和张立纲等人的努力,特别是卓以和与他的贝尔实验室同事们在微波器件和光电器件方面卓有成效的工作,才使得分子束外延技术显示出它的生命力,达到今天这样高的水平.近年把调制掺杂技术用到分子束外延上,更增加了分子束外延的活力.现在已经看得很清楚,在微波、高速逻辑电路,在超大规模集成电路和光通讯等领域以及表…     

分子束外延生长的n型Al掺杂ZnS1-xTex深中心研究

应用电容-电压、光致荧光和深能级瞬态谱技术研究了分子束外延生长的n型Al掺杂ZnS_1-xTe_x外延层深中心.Al掺杂ZnS_0.977Te_0.023的光致荧光强度明显低于不掺杂的ZnS_0.977Te_0.023，这表明一部分Al原子形成非辐射深中心.Al掺杂ZnS_1-xTe_x(x=0，0.017，0.04和0.046)的深能级瞬态傅里叶 关键词：     

快速退火后重掺硼的分子束外延层的电学特性

对快速退火后用共蒸发Ｂ_２Ｏ₃方法实现重掺杂硼的硅分子束外延层的电学特性进行了研究．１１００℃退火可以使得外延层中载流子浓度提高４倍，空穴的霍耳迁移率与相同浓度下硅体材料的水平相当；外延层与衬底之间载流子浓度转变陡峭，获得了晶体质量良好的外延层． 关键词：     

分子束外延动力学参数的测定

讨论了分子束外延的动力学生长模型。并以高能电子衍射的表面鉴定方法,为这一模型提供了证据.以GaAs为例研究了分子束外延的生长速率。并以四极质谱的测定,验证了该速率与Ga通量的关系。从理论与实验两个方面,研究了生长具有特定X值的Ga_(1-x)Al_xAs材料时,适宜的Ga和Al的分压比。并给出了掺杂元素Si,Sn,Be的掺杂浓度与相应元素泻流盒温度的关系.     

量子限制受主的光致发光研究

对一系列δ掺杂浅受主铍（Be）原子的GaAs/AlAs多量子阱和均匀掺杂Be受主的GaAs体材料中Be原子的能级间跃迁进行了光致发光（PL）研究.实验中所用的样品是通过分子束外延技术生长的均匀掺杂Be受主的GaAs外延单层样品和一系列GaAs/AlAs多量子阱样品,并在每量子阱中央进行了Be原子的δ掺杂,量子阱宽度为30 到200 ?.在4.2 K温度下测量了上述系列样品的光致发光谱,清楚地观察到了束缚激子的受主从基态1s_3/2（Γ₆）到第一激发态 关键词： 量子限制受主 光致发光 多量子阱 δ掺杂     

新二维结构中的电子

前些时候,西德马克思-普朗克学会固体研究所的Dohler等在GaAs材料上作出了掺杂型超晶格[1]. 早在1970年,IBM公司的Esaki和Tsu就指出,从原则上讲,可以精心设计有预定性质的半导体微结构.他们设想了两种类型的半导体超晶格:掺杂型超晶格和组分型超晶格.所谓掺杂型超晶格就是在同一种半导体材料上制作p-n结和n-p结的简单交替层.组分型超晶格的交替层是由不同元素组成的.1974年,在 IBM和Bell实验室都作出了组分型的超晶格. Dohler等的掺杂型超晶格是用分子束外延装置在GaAs上作成的.在约40nm(约150个单原子层)厚的平面层中用Si(n型)和Be(…     

分子束外延调制掺杂结构的低温光致荧光

本文报道了分子束外延调制掺杂GaAs/N-AIGaAs二维电子气材料的低温光致荧光结果。实验表明,光致荧光谱分析可以作为二维电子气材料的质量诊断技术,由光致荧光谱得到的质量评价与材料的电学性能恰相对应,这就为改进分子束外延工艺提供了依据。 关键词：     

掺杂超晶格──“NIPI”晶体

一、引 言 当前,用分子束外延技术可生长一种新型的掺杂超晶格,它是由掺有n型和p型杂质的超薄层与本征层相间组成的周期性结构,称为“NIPI”晶体(此处的N与P分别代表N型层和P型层,I代表本征层).图1(a)给出了GaAs掺杂超晶格的示意图.图中的 dn,dp和 di分别是n型和p型掺杂层及本征层的厚度.超晶格的周期为NIPI各层厚度之和,即 d=dn+ dp+ 2di,(1)其数值可达几百到几千A. 任何具有周期性掺杂分布,而且满足n型和p型相间排列的系统,都将表现出与图1(a)结构定性地类似性质.除了周期d外,每个掺杂层内的施主和受主浓度,即nDdn和nAdp也是标志…     

分子束外延设备的微机控制系统

分子束外延设备是发展分子束外延技术的大型仪器.它用于生长新型的薄膜材料,以研究新材料、新器件、新效应.国产分子束外延设备经过几年的努力,已达到较高水平,但是要提高其性能,特别是为生长超晶格材料,计算机的控制是不可缺少的.我们为国产的分子束外延设备研制了第一台微机控制系统. 微机控制系统解决了分子束外延设备最重要的两个部分的控制劫能:八个加热炉的炉温控制和五个加热炉快门的开、关控制.此处采用APPLE-II微机作为主控制机.系统框图如图1所示. 一、基本设计思想及技术指标1.温度的控制 对湿度的控制,实质上是对加热电源(恒…     

磷化铟高电子迁移率晶体管外延结构材料抗电子辐照加固设计

为研究磷化铟高电子迁移率晶体管(InP HEMT)外延结构材料的抗电子辐照加固设计的效果,本文采用气态源分子束外延法制备了系列InP HEMT外延结构材料.针对不同外延结构材料开展了1.5 MeV电子束辐照试验,在辐照注量为2×10¹⁵ cm^-2条件下,并测试了InP HEMT外延结构材料二维电子气辐照前后的电学特性,获得了辐照前后不同外延结构InP HEMT材料二维电子气归一化浓度和电子迁移率随外延参数的变化规律,分析了InP HEMT二维电子气辐射损伤与Si-δ掺杂浓度、InGaAs沟道厚度和沟道In组分以及隔离层厚度等结构参数的关系.结果表明:Si-δ掺杂浓度越大,隔离层厚度较薄,InGaAs沟道厚度较大,沟道In组分低的InP HEMT外延结构二维电子气辐射损伤相对较低,具有更强的抗电子辐照能力.经分析原因如下:1)电子束与材料晶格发生能量传递,破坏晶格完整性,且在沟道异质界面引入辐射诱导缺陷,增加复合中心密度,散射增强导致二维电子气迁移率和浓度降低;2)高浓度Si-δ掺杂和薄隔离层有利于提高量子阱二维电子气浓度,降低二维电子气受辐射...     

不同掺杂砷化镓光电阴极光电发射性能分析

采用分子束外延技术制备了具有相同的均匀掺杂或指数掺杂的反射式(r-mode)和透射式(t-mode)GaAs光电阴极样品。利用在线光谱响应测试系统测试了它们的光谱响应,并对实验曲线进行拟合,得到了电子扩散长度和积分灵敏度。结果表明,经工艺处理后的t-mode样品,在均匀掺杂情况下其电子扩散长度的减小量是指数掺杂情况的两倍,积分灵敏度的降低量后者比前者少3%,因此指数掺杂方式有利于降低组件制备工艺对阴极材料发射层的影响。     

稀掺杂GaNxAs1－x(x≤0.03)薄膜的调制光谱研究

利用室温下压电调制反射光(PzR)谱技术系统测量了N掺杂浓度为0.0%—3%的分子束外延生长GaN_xAs_1-x薄膜，并对图谱中所观察的光学跃迁进行了指认.在GaN_0.005As_0.995和GaN_0.01As_0.99薄膜的PzR谱中观察到此前只在椭圆偏振谱中才看到的N掺杂相关能态E₁+Δ₁+Δ_N.当N掺杂浓度达到 关键词： 压电调制反射光谱(PzR) xAs_1-x薄膜')" href="#">GaN_xAs_1-x薄膜 分子束外延(MBE)     

半导体超薄层外延技术

分子束外延（ＭＢＥ），金属有机化学气相淀积（ＭＯ－ＣＶＤ），金属有机分子束外延（ＭＯ－ＭＢＥ）以及原子层和分子层外延（ＡＬＥ和ＭＬＥ）等超薄层外延技术，是随着集成电路向高密度集成，高工作速度和超小型化方向发展而形成的一种薄膜制备工艺，并在微电子学、低维物理和材料科学等领域中有着重要的应用．利用这种技术，可以制备各类超高速器件，光电器件及其集成电路．由这种工艺制备的优质超晶格结构为人们更加深入地从理论和实验上揭示二维电子体系的物理性质带来了极大便利，而且一维超晶格的实现也将有赖于超薄层外延生长技术．可以预期，用这种技术还可以制备由半导体、金属以及有机材料相结合的多类型、多组元的多层人工超薄材料。     

分子束外延法生长的低阻硒化锌(ZnSe)单晶膜及其在电子器件上的应用

用分子束外延技术生长了ZnSe单晶.对未掺杂的和掺Ga的低阻ZnSe的生长和性能进行了讨论.掺Ga的ZnSe,最低电阻率为0.073Ω·cm.这种技术生长的ZnSe,在制作太阳能电池和电致发光器件上的某些有意义的应用也进行了报导.     

在Pd/Cu(100)表面上外延的超薄Co膜的结构和磁性

利用脉冲激光溅射(PLD)和分子束外延(MBE)方法制备了超薄膜系统 Co/Pd/Cu(100).脉冲激 光溅射生长的单原子Pd层呈现了很好的二维生长模式.在这个Pd表面上，分子束外延生长的C o层直至12个原子层都表现了层-层生长模式.利用俄歇电子谱(AES)和低能电子衍射(LEED)研 究了该系统的表面结构.利用低温磁光克效应(MOKE)研究了系统的磁学性质.结构研究表明， Co层由于面内晶格失配应力而具有一个四方正交结构；与对比样品Co/Cu(100)的比较研究说 明Pd层的存在强烈地改善了Co膜的起始生长模式和结构.磁光克效应测量表明，Pd层的存在 改变了Co层的磁学性质. 关键词： 薄膜的磁性质 组织与形貌 界面磁性     

Al/GaAs表面量子阱界面层的原位光调制反射光谱研究

用分子束外延（MBE）方法在GaAs表面量子阱上外延生长不同厚度的Al层，以超高真空下的原位光调制光谱（PR）作为测量手段，研究Al扩散形成的表面势垒层对于GaAs表面量子阱中带间跃迁峰位和峰形的影响.根据跃迁峰的变化，采用有效质量近似理论计算出了Al和GaAs 的互扩散长度为0.5nm，这是半导体工艺中的一个重要常数. 关键词： Al GaAs 原位光调制反射光谱（PR） 分子束外延（MBE）