Te掺杂的GaSb材料载流子特性研究

非故意掺杂的GaSb材料呈现p型导电,限制了GaSb材料在InAs/GaSb超晶格红外探测器等领域的应用。探究N型GaSb薄膜电学特性对估算超晶格载流子浓度以及制备超晶格衬底、缓冲层、电极接触层等提供了一定的理论依据。Te掺杂能够以抑制GaSb本征缺陷的方式实现N型GaSb薄膜的制备,利用分子束外延(Molecular Beam Epitaxy,MBE)技术,设置GaTe源温分别为420℃、450℃、480℃,分别在GaSb衬底与GaAs衬底上生长不同GaTe源温度下掺杂的GaSb薄膜,通过霍尔测试探究GaSb薄膜的电学特性。在77 K的霍尔测试中,发现在GaAs衬底上生长的GaSb薄膜均显示为N型半导体,载流子浓度随源温升高而增加。与非故意掺杂的GaSb相比,源温为420℃、450℃时由于载流子浓度增加而导致的杂质散射,迁移率大幅提高,且随温度升高而增加,但在480℃时,由于缺陷密度减小,迁移率大大减小。在GaSb衬底上生长7000  Be掺杂的GaSb缓冲层,再生长5000  Te掺杂的GaSb薄膜。结果发现,由于P型缓冲层的存在,当源温为420℃时,薄膜显示为P型半导体,空穴载流子的存在导致薄膜整体载流子浓度增加,且空穴和电子的补偿作用使迁移率大幅降低。源温为450℃、480℃时,薄膜仍为N型半导体,载流子浓度随温度增加,且为GaAs衬底上生长的GaSb薄膜载流子浓度的2～3倍;迁移率在450℃时最高,480℃时减小。设置GaTe源温为450℃时GaSb薄膜的载流子浓度较高且迁移率较高,参与超晶格材料的制备能够使整个材料的效果最佳。     

GaSb材料特性、制备及应用

Ｇａ Ｓｂ 材料在制作长波长光纤通信器件方面具有极大的潜力,因而引起人们广泛的重视。文章简要地概述了 Ｇａ Ｓｂ 材料的物理和电学特性,较详细地介绍了 Ｇａ Ｓｂ 单晶材料的制备技术和薄膜生长技术。并介绍了 Ｇａ Ｓｂ 在光电器件制造方面的进展情况     

多晶硅薄膜晶体管的表面氮钝化技术

采用N2O和NH3等离子钝化技术对多晶硅薄膜表面和栅氧表面进行了钝化处理。实验结果表明,该技术能有效降低多晶硅薄膜的界面态密度,提高多晶硅薄膜晶体管性能,二次离子质谱分析表明在p-Si/SiO界面有氮原子富积,说明生成了强的Si-N键。     

CdZnTe材料的表面钝化新工艺

研究了一种新的钝化CdZnTe(CZT)器件表面的工艺,即先采用KOH-KCl溶液对CZT表面进行处理,再用NH4F/H2O2溶液对其进行表面氧化的二步法钝化工艺.并借助俄歇电子能谱(AES)、微电流测试仪等手段对其表面钝化层的质量进行了鉴别,同时与KOH-KCl和NH4F/H2O2两种工艺进行了比较.AES能谱分析表明,采用二步法工艺钝化,既可获得化学计量比较好的CZT表面,又可在表面形成一层起保护作用的氧化层.I-Ⅴ特性曲线显示,两步法钝化后CZT器件的漏电流与KOH-KCl和NH4F/H2O2钝化相比都有一定程度的下降.说明文中提出的新工艺在CZT器件制备方面具有良好的应用前景.     

CdZnTe材料的表面钝化新工艺

研究了一种新的钝化CdZnTe(CZT)器件表面的工艺，即先采用KOHKCl溶液对CZT表面进行处理，再用NH4F/H2O2溶液对其进行表面氧化的二步法钝化工艺．并借助俄歇电子能谱（AES）、微电流测试仪等手段对其表面钝化层的质量进行了鉴别，同时与KOH KCl和NH4F/H2O2两种工艺进行了比较．AES能谱分析表明，采用二步法工艺钝化，既可获得化学计量比较好的CZT表面，又可在表面形成一层起保护作用的氧化层．I-V特性曲线显示，两步法钝化后CZT器件的漏电流与KOH KCl和NH4F/H2O2钝化相比都有一定程度的下降．说明文中提出的新工艺在CZT器件制备方面具有良好的应用前景．     

表面硫钝化对GaAs材料光响应特性的影响

采用湿法硫钝化的方式,显著降低了砷化镓(GaAs)材料的表面态密度。钝化处理后的GaAs薄膜光致发光强度提高了约14倍,光电流和响应度均增大。从能带角度分析了样品性能提升的原因,结果表明,钝化处理有利于表面态密度和肖特基势垒高度的调节,进而提升了样品性能。     

槽型腔表面等离子体滤波器特性研究

为了降低槽型腔滤波器透射频谱的FWHM(半高全宽),采用FDTD(时域有限差分法)对基于MIM(金属-介质-金属)波导的单槽型腔滤波器和级联槽型腔滤波器结构进行了数值模拟,并用耦合模理论对其透射频谱进行了分析。仿真结果表明,级联槽型腔滤波器能够有效抑制透射频谱的FWHM,其透射频谱的FWHM仅为单槽型腔结构的30%～40%。     

氮钝化SiC MOS界面特性的Gray-Brown法研究

降低SiO2/SiC界面态密度,尤其是SiC导带附近的界面态密度,是SiC MOS器件研究中的关键技术问题。采用氮等离子体钝化处理SiO2/SiC界面,制作成MOS电容后通过I-V和低温C-V测试进行氧化膜击穿特性及界面特性评价。氧化膜击穿电场为9.92MV/cm,SiO2与SiC之间的势垒高度为2.69eV。使用Gray-Brown法结合Hi-Lo法分析C-V曲线,获得了距导带底EC0.05～0.6eV范围内的界面态分布,其中距EC0.2eV处的界面态密度降低至1.33×1012cm-2eV-1。实验结果表明,氮等离子体处理能有效降低4H-SiC导带附近的界面态密度,改善界面特性。     

等离子体抛光硅的表面特性

良好的抛光表面,对改善硅器件性能起着重大作用,本工作特别研究了经过等离子体抛光(干式加工)后硅的表面特性。实验表明,经过等离体抛光后,硅的原始表面损伤密度可减至最少程度,只剩下个别特别深的伤痕。相应的电子衍射实验发现与这些机械损伤相联系的带点的衍射环,随着抛光的加深而逐渐减少,当抛光深度足够深并经过氧化后,表面的机械损伤可基本消除,相应的衍射花样则是典型的硅单晶的衍射图。 其次,等离子体抛光后的样品能改善由此所形成的Si-SiO_2系统的一些电学性质,发现: ①在此抛光面上热氧化生成的SiO_2薄层的耐压强度有所提高——对同一片子取样,最大击穿电场由没有抛光的约小于1×10~6v/cm提高到抛光后大于6×10~6V/cm。 ②由MOS电容测得表面储存时间Ts由毫秒数量级提高到大于10秒的数量级。 本工作还发现一个值得注意的现象,在这种射频辐射场中进行的干法抛光会在Si表面产生一定程度的“电损伤”,电子衍射花样表明这是一种表面结构损伤,随加工时间增长而增大,严重时可使表面几十至几百埃左右的一层晶格排列严重混乱,甚至变成接近多晶以至无定形状态。有趣的是,这种“电损伤”会对随后热氧化形成的Si-SiO_2系统特性带来直接影响,使其表面固定电荷Q_(ss)与界面态N_(ss)与不经抛光的样品比较,严重     

硫钝化表面改善GaAs MESFET电特性

本文介绍了一种适用于ＧａＡｓ ＭＥＳＦＥＴ表面钝化的新方法。通过对器件进行硫钝化处理，我们发现钝化能使器件的击穿电压提高和表面漏电减少。我们认为造成这种现象的原因，是由于硫钝化减少了栅漏附近的ＧａＡｓ表面态密度。     

EBCMOS钝化层表面残气吸附特性

基于密度泛函理论,研究了电子轰击互补金属氧化物半导体(EBCMOS)钝化层表面的残气吸附机制,并分析其电学特性。结果表明,以Al₂O₃钝化层为例,真空腔内残余气体H₂在Al₂O₃不同表面的吸附为物理吸附,在(001)面的吸附距离最大,吸附强度最低,电荷转移最少。对比CO,N₂,CO₂,H₂O等残余气体分子在(001)表面的吸附结果发现,(001)面对残气分子的吸附均为物理吸附,(001)面相比于其他表面,对残余气体分子有更好的抑制作用,所生成钝化层能提高EBCMOS器件电子倍增层的电荷收集效率。研究结果对研制寿命长而稳定的EBCMOS器件具有理论指导意义。     

GaSb晶片表面残留杂质分析

对不同条件下制备的锑化镓抛光晶片表面进行了TOF-SIMS测试比较.结果表明使用体积比为5∶1的HCl与CH3COOH的混合溶液清洗腐蚀(100) GaSb晶片表面,可以有效地去除金属离子、含S离子和大部分有机物,而使用(NH4)2S/(NH4)2SO4混合溶液方法钝化表面,可以使表面大部分Ga和Sb元素硫化,降低了表面态密度.分析比较了清洗和钝化工艺对晶片表面化学成分的影响.     

碲镉汞材料表面钝化研究的发展（下）

碲镉汞（Hg1-xCdxTe,MCT）材料的表面钝化被认为是光导和光伏探测器制备中的关键步骤之一。实用的MCT器件需要稳定且可重复生产的钝化表面和符合器件性能要求的界面及表面势。通过对近年来的部分英语文献进行归纳分析,介绍了MCT表面钝化研究的进展。描述了MCT钝化的基本概念。讨论了部分MCT钝化膜的生长方法、界面性质和参数。     

碲镉汞材料表面钝化研究的发展（上）

碲镉汞（Hgl-xCdxTe,MCT）材料的表面钝化被认为是光导和光伏探测器制备中的关键步骤之一。实用的MCT器件需要稳定且可重复生产的钝化表面和符合器件性能要求的界面及表面势。通过对近年来的部分英语文献进行归纳分析,介绍了MCT表面钝化研究的进展。描述了MCT钝化的基本概念。讨论了部分MCT钝化膜的生长方法、界面性质和参数。     

GaAs基GaSb体材料及InAs/GaSb超晶格材料的MBE生长

采用分子束外延方法在GaAs(100)衬底上生长GaSb体材料,以此GaSb为缓冲层生长了不同InAs厚度的InAs/GaSb超晶格,其10K光致发光谱峰值波长在2.0～2.6 μm.高分辨透射电子显微镜观察证实超晶格界面清晰,周期完整.     

基于表面等离子体型波导能否实现负折射率材料？ 表面等离子体三维几何结构的研究

本文对能够实现正折射率和负折射率模式的平面等离子体波导结构进行了理论分析,重点研究了可见与近红外频率的金属-绝缘体-金属（MIM）、绝缘体-金属-绝缘体（IMI）、绝缘体-绝缘体-金属（IIM）等几种几何模型的模式。结果表明,这3种等离子体结构在可见频率的有限范围内都表现出负折射性能,品质因数接近20。通过有限差分时域模拟,证实了可见光从自由空间传输至这些波导时,表现出负折射特性。给出了波长为350～850nm、波导芯尺寸在5～50nm范围变化、基于Ag/GaP和Ag/Si3N4材料的波导结构的折射率和品质因数。该结果为可见频率范围内的负折射率材料和二维波导结构提供了设计依据。这些几何结构可以作为三维负折射率材料的基础元素。     

HgCdTe表面钝化新方法

ＨｇＣｄＴｅ表面钝化新方法龚海梅，李言谨，方家熊（上海技术物理研究所上海２０００８３）本文首次提出了脉冲式阳极氧化生长ＨｇＣｄＴｅ表面钝化膜的方法，自行设计研制成功一种新颖的脉冲式阳极氧化装置，获得了优于传统恒流方式生长的ＨｇＣｄＴｅ阳极氧化膜界面，...     

GaAs基GaSb体材料及InAs/GaSb超晶格材料的MBE生长

采用分子束外延方法在GaAs(100)衬底上生长GaSb体材料,以此GaSb为缓冲层生长了不同InAs厚度的InAs/GaSb超晶格,其10K光致发光谱峰值波长在2.0～2.6 μm.高分辨透射电子显微镜观察证实超晶格界面清晰,周期完整.     

脊背型介质加载表面等离子体波导传输特性研究

为降低传输过程中的损耗,加强介质加载等离子体波导的模式场约束,并且优化等离子体波导的传输性能,对基于介质加载的表面等离子体波导的传输特性做了进一步的研究,设计了一种脊背型介质加载等离子体波导,并对其模式场分布及其传输参数随波导中的几何参数与电磁参数的变化关系做了相应的研究。仿真结果得出:基模的电场分量主要分布在该结构的金属/介质层1界面。该模式的传输特性,随着该波导的几何参数的变化而发生相应改变,因而可以通过改变这种结构的几何参数,对场实现有效控制,使其局域性明显增强。