Ⅱ—Ⅵ族宽带隙半导体的分子束外延

我们用分子束外延法已生长出了ZnSe、ZnTe单晶薄层。外延层的生长速率基本上由分子束流量和衬底温度决定。本文讨论了这种二元化合物的生长速率,包括衬底温度、结晶性及分子束强度,并和实验结果作了比较分析。所获得的生长速率与衬底温度和入射束比的关系能用原子表面覆盖度的动力学方程得到解释。     

GaAs基Ⅲ-Ⅴ族多结太阳电池技术研究进展

GaAs太阳电池由于其性能优越,成为了光伏领域的发展重点。简单介绍了GaAs基Ⅲ-Ⅴ族多结太阳电池的应用和研究进展,并对其发展趋势进行了展望。     

Ⅱ—Ⅵ族多量子阱光双稳器件的研制

本文报道了利用分子束外延技术生长的(ZnSe-ZnS)/GaAs多量子阱材料,研制成功F-P腔型和波导型两种不同结构的多量子阱光双稳器件。以YAG三倍频光为激发光源,首次在室温下观察到F-P腔型(ZnSe-ZnS)/GaAs多量子阱光双稳器件的脉冲压缩效应。根据输入输出脉冲波形获得了该器件的双稳回线。器件的开关功率为0.1W/μm~2,开关时间10ns。     

Ⅱ-Ⅵ族镉化物材料的MBE生长及器件应用进展

Ⅱ-Ⅵ族镉(Cd)化物,如CdTe、CdSe、CdSeTe等具有直接带隙、光学吸收系数高和电学特性优异等突出特点,在太阳电池、X及γ射线探测器、红外焦平面阵列(FPA)等方面均得到了广泛应用。文章简要综述了近年来用分子束外延(MBE)工艺生长镉化物微结构材料的研究进展和器件应用动态,并对镉化物在光电子领域中的发展前景进行了展望。     

双腔室分子束外延复合体在Ⅲ-Ⅴ族和Ⅱ-Ⅵ族半导体异质结生长中的应用(英文)

半导体光电子学是当前科技发展最快的一个领域,光电子器件的增长需要加强新材料技术的研究与开发,Ⅲ -Ⅴ族和Ⅱ-Ⅳ族纳米结构生长的双腔室分子束外延复合体是目前工艺设备一个最好的例子,可以解决长期以来纳米光子学和纳米电子学的问题。     

Ⅳ—Ⅵ族铅盐化合物的MBE生长及特性的研究

本文报道了Ⅳ—Ⅵ族铅盐化合物PbEuTe、PbEuSeTe薄膜、PbSnTe/PbTe,PbEuTe/PbTe起晶格、量子阱材料及PbEuSeTe双异质结材料的MBE生长。并对其进行了光、电特性的研究。     

宽带Ⅱ—Ⅵ族超晶格材料MBE生长及其特性研究

采用MBE和ALE方法,在GaAs、InP衬底上生长出了ZnSe/znS、ZnTe/ZnSe及p-ZnTe/ZnSe等超晶格材料。测量了低角度x-射线衍射,掺杂起晶格材料的载流子浓度及迁移率,进行了光荧光谱、瞬态光荧光谱、Raman光谱、远红外反射谱及光学非线性研究和讨论。所得结果多为首次报道,本文对其进行一些讨论。     

Ge衬底上的Ⅱ-Ⅵ族化合物MBE生长研究

本文报道了单晶ZnSe、ZnTe和CdTe薄膜在Ge(100)衬底上的MBE生长,用RHEED观察了其生长规律,并对样品作了X光衍射及SIMS等测试分析。观察到衬底与外延层之间存在晶向偏角。对这一现象进行了理论解释。     

Ⅱ-Ⅵ族宽禁带蓝绿色发光器材料的MBE研究

本文报道ＺｎＳｅ基ⅡⅥ族宽带发光材料分子束外延系统的建立、ｐ型掺杂用等离子体活性氮源的研制、两性掺杂的ＺｎＳｅ材料的生长。实验证明国产ＭＢＥ设备能够自洽生长优质ＺｎＳｅ单晶薄膜；用自制的等离子体活性氮源作受主掺杂剂，获得了ｐＺｎＳｅ单晶薄膜，经ＣＶ测量发现，［Ｎａ］［Ｎｄ］高达～５×１０１７·ｃｍ－３；用国产粉末状ＺｎＣｌ２源作施主掺杂剂，获得了ｎＺｎＳｅ单晶薄膜，Ｈａｌ测量表明［ｎ］高达～２３×１０１９·ｃｍ－３。生长速度均控制在～０５μｍ／ｈ。     

Ⅲ-V族材料制备多结太阳电池的研究进展

讨论了采用Ⅲ-Ⅴ族化合物材料制备多结太阳电池时的材料选择和实现方案,重点探讨了采用渐变缓冲层、引入InGaAsN等新材料以及直接键合等三种方法。其中,采用渐变缓冲层结构的Ge/Ga0.35In0.65P/Ga0.83In0.17As三结太阳电池,转换效率提高到41.1%。而采用直接键合技术设计的InGaP/GaAs/InGaAsP/InGaAs四结太阳电池,以及应用InGaAsN等新材料设计的五结以上太阳电池,其转换效率还有可能达到新的高度。此外,一些创新技术,例如电池的反向生长技术、转移层技术以及将GaAs的量子阱结构和量子点应用于多结太阳电池,都为太阳电池效率的进一步提高提供了新的契机。     

Ⅱ-Ⅵ族三元合金薄膜生长与掺杂工艺研究现状

相对于Ⅱ-Ⅵ族二元化合物,三元合金在调节带隙宽度和晶格常数上的灵活性使其应用前景更加广阔,并有希望解决Ⅱ-Ⅵ族材料普遍存在的单极性掺杂难题而成为未来新型光电器件发展的一个重要方向.文章着重介绍了分子束外延(MBE)技术生长ZnSeTe、CdZnTe、CdSeTe等Ⅱ-Ⅵ族三元合金单晶薄膜的研究现状,分析了MBE生长三元合金时需要考虑的问题,介绍了Ⅱ-Ⅵ族半导体材料n/p型掺杂的常用元素和掺杂方式,讨论了限制Ⅱ-Ⅵ族材料有效掺杂的物理机制和三元合金在掺杂方面的研究动态,并对三元合金薄膜的发展前景进行了展望.     

宽带Ⅱ-Ⅵ族磁性半导体的铁磁特性研究

自旋电子学是凝聚磁学与微电子学的桥梁,从而将磁器件与微电子器件联系起来,而半导体自旋电子学是在自旋电子学基础上发展起来的一门新兴学科.近年来,由于磁性半导体的铁磁特性及磁光特性的研究迅速发展,使半导体自旋电子学的研究成为自旋电子学领域的一个重要分支,它着重于以磁性半导体为基本材料的新型电子器件的研究.本文主要介绍宽带Ⅱ-Ⅵ族半导体铁磁特性的研究进展及一些初步的研究工作.     

硅基Ⅲ-Ⅴ族纳米线晶体管

硅基Ⅲ-Ⅴ族纳米线晶体管已经成为高速、低功耗纳米级器件的重要发展方向。首先,从气相-液相-固相生长和选择区域生长的角度,阐明了在硅衬底上无位错生长高晶体质量Ⅲ-Ⅴ族纳米线的机制。在此基础上,介绍了垂直结构和水平结构Ⅲ-Ⅴ族纳米线晶体管的制备方法。研究表明,垂直结构纳米线容易实现高密度生长,而水平结构纳米线有利于逻辑栅的制作。通过比较垂直生长、水平生长、衬底转移和自上而下纳米加工技术制备Ⅲ-Ⅴ族纳米线的工艺优缺点,为水平结构Ⅲ-Ⅴ族纳米线在硅衬底上的大面积异构集成及其器件的制作提供了新的解决方案。     

InP基MOCVD及MBE外延生长HBT的制备与分析

设计并研制了用于光电集成(OEIC)的InP基异质结双极晶体管(HBT),介绍了工艺流程及器件结构。分别采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)及分子束外延(MBE)生长的外延片,并在外延结构、工艺流程相同的条件下,对两种生长机制的HBT直流及高频参数进行和分析。结果表明,采用MOCVD生长的InP基HBT,直流增益为30倍,截止频率约为38GHz;MBE生长的HBT,直流增益达到100倍,截止频率约为40GHz。这表明,MBE生长的HBT外延层质量更高,在相同光刻条件下,所对应的HBT器件的性能更好。     

Ⅱ-Ⅵ族半导体纳米晶在光电器件方面的应用研究进展

光电器件是指以光电效应为基础的器件,又被称作光敏器件,伴随社会的不断发展以及科技的不断成熟,光电器件制作工作得到了一定发展。近几年来,如何将Ⅱ-Ⅵ族半导体纳米晶应用在光电器件中的研究成了社会研究的热点内容,基于此,本文针对此方面研究工作展开了详细论述,供从业人员参考使用。     

AlGaInP材料在高效多结太阳电池中的应用

AlGaInP材料在Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体中具有较高的带隙,是制备高效多结太阳电池中顶电池的理想材料之一.然而,在其金属有机气相外延(MOVPE)生长过程中的氧污染会形成深能级陷阱,这是影响材料质量的主要因素.探讨了影响AlGaInP材料带隙的几种工艺参数,包括Al含量、衬底偏角和生长温度.讨论了通过优化材料外延生长工艺和改进太阳电池结构,获得高质量AlGaInP子电池的几种技术途径,包括提高生长温度、生长速率和磷烷体积流量,以及采用Se作为发射区的n型掺杂剂和GaInP/AlGaInP异质结构.介绍了近年来AlGaInP材料在高效多结太阳电池领域的研究进展,包括正向晶格失配太阳电池、反向晶格失配太阳电池和半导体直接键合太阳电池,并对其未来的发展趋势进行了展望.     

基于共振隧穿理论的GaAs基RTD的设计与研制

以共振能级的透射系数半峰宽(FWHM)做为共振隧穿二极管(RTD)材料结构设计的依据,对GaAs/AlAs/In0.1Ga0.9As材料体系的RTD进行了设计.用分子束外延(MBE)进行了RTD结构材料制备,X射线双晶衍射(XRD)分析表明,制备的异质结界面光滑、层厚准确.RTD采用台面结构,器件特性测试结果表明,峰值...     

X射线光电子能谱法研究In_(0.53)Ga_(0.47)As基Er_2O_3薄膜的能带排列

采用分子束外延(MBE)法在In_(0.53)Ga_(0.47)As衬底上沉积了金属Er薄膜,后经氧气退火得到Er_2O_3薄膜。台阶仪测得该Er_2O_3薄膜厚约10 nm。X射线光电子能谱(XPS)显示,采用此方法得到的Er_2O_3薄膜符合化学计量比。原子力显微镜测试结果显示,该薄膜表面平整。采用X射线光电子能谱同时测得Er 4d、In 3d和O1s的芯能级谱、Er_2O_3的价带谱以及O1s的能量损失谱,从而得到Er_2O_3的禁带宽度以及Er_2O_3与In_(0.53)Ga_(0.47)As衬底之间的价带偏移和导带偏移,数值分别为(5.95±0.30)eV、(-3.01±0.10)eV和(2.24±0.30)eV。通过X射线光电子能谱方法得到了Er_2O_3/In_(0.53)Ga_(0.47)As异质结的能带排列。从能带偏移的角度来看,上述研究结果表明,Er_2O_3是一种非常有应用前景的In_(0.53)Ga_(0.47)As基栅介质材料。