Ge BEAM TREATMENT OF Si SUBSTRATE FOR MOLECULAR BEAM EPITAXY

A new surface cleaning method for Si MBE is described in which a very weak Ge beam flux is deposited on the surface for removing the thin passivative layer of SiO₂ on the Si subetrate. It has proved that the SiO₂ will react with Ge at a relatively low temperature (620℃), and as a result, the oxide layer becomes volatile. Here the high temperature annealing in the conventional Shiraki method is no longer required, and since the oxide layer is removed in ultra high vacuum, only very little carbon contamination may occur. Furthermore, to reduce the excessive Ge on the substrate surface, Ge is deposited at 620℃ and then the sample is annealed at 700℃; the residual Ge atoms on Si substrate can be reduced to less than 0.1 monolay-er (ML). Ge beam treatment turns out to be an effective low-temperature Si surface-cleaning method, especially for the heteroepitaxial growth of Ge_xSi_1-x/Si.     

Si1-xCex/Si量子阱发光材料制备及特性研究

在si(100)衬底上用分子束外延成功生长了Si_(1-x)Ge_x/si量子阱发光材料,发现在生长过程中背景杂质含量直接影响材料的发光特性,用光致发光(PL)和卢瑟福背散射(RBS)对样品质量进行标定。在PL测量中观察到合金量子阱带边激子分辨峰,并对发光峰能和峰宽作了讨论。 关键词：     

掺铒SiOx的光致发光特性

利用分子束外延设备生长了掺铒SiO_x,观察到铒掺入的同时O的掺入效率也得到提高.铒可以促进氧的掺入的原因是铒与氧在硅衬底表面反应，以络合物形式掺入硅中，从而提高了硅中氧的浓度.测量了铒在SiO_x中的光致发光特性，结果表明掺铒的SiO_x的发光强度从18K到300K仅下降了约1/2，这说明Er掺在SiO_x中是一种降低发光强度的温度淬灭效应的途径，最后讨论了温度淬灭的机制. 关键词：     

导纳谱研究两类Si基量子阱基态子能级的性质

用导纳谱技术研究了两类Si基量子阱样品基态子能级的性质.基于量子阱中载流子的热激发模型，从导纳谱中得到的激发能值被认为是阱中重空穴基态位置到阱顶的距离.对于SiGe合金和Si形成的组分量子阱，主要研究了退火对重空穴基态子能级的影响.发现样品的退火温度为800℃时，随退火时间延长，激发能增加.对此现象的解释是，由于Si,Ge互扩散，导致界面展宽，量子限制效应降低，重空穴基态位置下降，从而激发能增加.900℃下退火，由于扩散系数增大和应变弛豫加强，激发能值单调下降，量子限制效应引起的变化被掩盖.对于B高浓度超 关键词：     

用氢钝化Si(100)面抑制分子束处延界面的硼尖峰

采用一种新的简便的氢钝化方法,可以在Si(100)衬底表面获得稳定的钝化层。用俄歇电子能谱(AES),反射式高能电子衍射(RHEED),C-V和二次离子质谱(SIMS)等方法对衬底表面及其上面生长的分子束外延层进行检测,发现这种方法可以有效地防止衬底表面被碳、氧沾污,降低退火温度至少200℃,并完全消除外延层与Si(100)衬底界面处的高浓度硼尖峰。在此基础上,结合衬底表面锗束处理的实验结果,对硼尖峰的主要来源是由于硅衬底表面的氧化层这一观点提供了新的有力证据。     

新型锗硅异质结远红外探测器研制成功

工作于8～12μm波段的远红外探测器在遥感、制导、夜视技术等方面有着重要的应用.特别是在海湾战争以后,更加受到各国军方和高科技界的重视.1990年美国加州理工学院喷气推进实验室发展了一种新型的锗硅异质结远红外探测器.它具有金属硅化物肖脱基(PtSi/Si和IrSi/Si)势垒探测器的优点,即工艺简单,大面积的均匀性好,读出电路简单,能和硅大规模集成技术相容等,而它的工作波长比肖特基势垒更长,量子效率更高.与当前流行的镓砷/铝镓砷量子阱红外探测器相比,它可以在垂直光照下工作,因而容易实现大面积的阵列.1991年美国麻省理工学院用它研制成…     

新型硅基异质结和量子阱红外探测器

介绍了近年来新发展起来的几种硅基远红外探测器件，其中包括硅化物／Ｇｅｘｓｉ１－ｘ肖特基势垒型探测器，锗硅异质结内光电发射探测器，锗硅／硅多量子阱型探测器和δ掺杂阱型探测器，并就这些器件的工作原理及影响其响应率，截止波长和工作温度的因素分别进行了讨论和比较。     

同质硅分子束外延层的界面缺陷的研究

对同质硅分子束外延层的界面缺陷进行了测试与分析．对存在高浓度施主型界面缺陷的Ｐ型材料，通过解泊松方程计算了该材料的肖特基势垒的能带图，得到了该缺陷能级上电子的填充与发射随外加反向偏压变化的情况．并分析了用深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ）对其进行测试所需的条件，以及与常规的ＤＬＴＳ测试结果的不同之处．提出了可同时对该缺陷上电子的发射和俘获过程进行ＤＬＴＳ测量的方法．实验测量结果表明，该高密度的界面缺陷的能级位置位于Ｅ_c－０．３０ｅＶ． 关键词：     

掺铒SiO_x的光致发光特性

利用分子束外延设备生长了掺铒ＳｉＯｘ，观察到铒掺入的同时Ｏ的掺入效率也得到提高．铒可以促进氧的掺入的原因是铒与氧在硅衬底表面反应，以络合物形式掺入硅中，从而提高了硅中氧的浓度．测量了铒在ＳｉＯｘ中的光致发光特性，结果表明掺铒的ＳｉＯｘ的发光强度从１８Ｋ到３００Ｋ仅下降了约１／２，这说明Ｅｒ掺在ＳｉＯｘ中是一种降低发光强度的温度淬灭效应的途径，最后讨论了温度淬灭的机制．     

p型GexSi1-x/Si多量子阱的红外吸收及其分析

通过测量GeSi多量子阱的红外谱，同时观察到了相应于量子阱内重空穴基态HH1到重空穴激发态HH1、轻空穴激发态LH1和自旋分裂带SO及连续态间的跃迁吸收．测量了GeSi多量子阱探测器的正入射光电流谱，看到了明显的光响应峰．理论计算中计及了轻、重和自旋分裂带间的耦合及能带的非抛物性，并自洽考虑了哈特里势和交换相关势．与实验结果比较，认为带之间的耦合，使子带间的跃迁情况变得复杂，是正入射吸收产生的原因 关键词：