MOCVD法生长HgCdTe薄膜晶体的发展趋势

本文综述MOCVD法生长HgCdTe薄膜晶体技术是生长超品格的需要,介绍了国内外的发展过程及本法的特点。目前在生长HgCdTe外延层方面存在的主要问题是外延层和衬底之间的互扩散和晶格失配。为此,在有机金属源、衬底外延工艺和生长方法上加以改进,因而发展成为:常压(标准)、低压、低温、光致、激光辅助MOCVD和化学束外延(CBE)等六种方法。     

MOCVD生长InGaAs/InP体材料研究

首先给出在InP衬底上利用MOCVD法生长InP、InGaAs的生长条件，而后分别给出了InP／InP的生长特性，InGaAs／InP的组份控制和生长特性及生长温度对InGaAs特性的影响。     

基于MOCVD的InP/GaAs异质外延生长

使用金属有机物气相沉积方法(MOCVD),在GaAs衬底上生长InP外延层.先在GaAs衬底上生长一层低温InP缓冲层,然后再生长InP外延层.通过比较不同缓冲层生长条件下的外延层晶体质量,发现在生长温度为450℃,厚度约15nm的缓冲层上外延所得到的晶体质量最理想;此外,外延层厚度的增加对其晶体质量有明显改善作用.实验在优化生长条件的同时,也考虑了热退火等辅助工艺,最后所获得的外延层的双晶X射线衍射(DCXRD)的ω/2θ扫描外延峰半高全宽(FWHM)值为238.5".     

窄条宽MOCVD选区生长InP系材料

报道了窄条宽选区生长有机金属化学气相沉积(NSAG-MOCVD)成功生长的InP系材料,并提出在NSAG-MOCVD生长研究中,引入填充因子的必要性,给出速率增强因子随填充因子变化的经验公式,计算得出速率增强因子随填充因子的变化关系.与实验结果作了比较,发现InP的速率增强因子主要取决于掩膜宽度,InGaAsP的速率增强因子不仅与掩膜宽度有关,同时也依赖于生长厚度,且这种依赖性随掩膜宽度的增加而增加.     

基于MOCVD的InP/GaAs异质外延生长

使用金属有机物气相沉积方法(MOCVD),在GaAs衬底上生长InP外延层.先在GaAs衬底上生长一层低温InP缓冲层,然后再生长InP外延层.通过比较不同缓冲层生长条件下的外延层晶体质量,发现在生长温度为450℃,厚度约15nm的缓冲层上外延所得到的晶体质量最理想;此外,外延层厚度的增加对其晶体质量有明显改善作用.实验在优化生长条件的同时,也考虑了热退火等辅助工艺,最后所获得的外延层的双晶X射线衍射(DCXRD)的ω/2θ扫描外延峰半高全宽(FWHM)值为238.5".     

窄条宽MOCVD选区生长InP系材料

报道了窄条宽选区生长有机金属化学气相沉积(NSAG-MOCVD)成功生长的InP系材料,并提出在NSAG-MOCVD生长研究中,引入填充因子的必要性,给出速率增强因子随填充因子变化的经验公式,计算得出速率增强因子随填充因子的变化关系.与实验结果作了比较,发现InP的速率增强因子主要取决于掩膜宽度,InGaAsP的速率增强因子不仅与掩膜宽度有关,同时也依赖于生长厚度,且这种依赖性随掩膜宽度的增加而增加.     

低压MOCVD外延生长InGaAsP／InP应变量子阱材料与器件应用

本文报道用低压有机金属化合物化学气相淀积（ＬＰ－ＭＯＣＶＤ）外延生长ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ应变量子阶材料，材料参数与外延条件的关系，量子阱器件的结构设计及其器件应用．用所生长的材料研制出宽接触阈值电流密度小于４００Ａ／ｃｍ２（腔长４００μｍ），ＤＣ－ＰＢＨ结构阈值７～１２ｍＡ的１．３μｍ量子阱激光器和宽接触阈值电流密度小于６００Ａ／ｃｍ２（腔长４００μｍ），ＤＣ－ＰＢＨ结构阈值９～１５ｍＡ的１．５５μｍ量子阶激光器以及高功率１．３μｍ量子阱发光二极管和ＩｎＧａＡｓＰＩＮ光电探测器．     

LP－MOCVD生长伸张应变InGaAs／InP多量子阱的研究

首先从理论上研究了在应变情况下量子阱中能级的计算，然后利用ＬＰ－ＭＯＣＶＤ研究了ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ组份的控制及生长条件，最后生长伸张应变为０．５％的四个量子阱ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ结构材料，利用ＰＬ光谱测量得最小阶宽为１．８ｎｍ。     

LP－MOCVD生长伸张应变InGaAs／InP多量子阱的研究

首先从理论上研究了在应变情况下量子阱中能级的计算，然后利用ＬＰ－ＭＯＣＶＤ研究了ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ组份的控制及生长条件，最后生长伸张应变为０．５％的四个量子阱ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ结构材料，利用ＰＬ光谱测量得最小阶宽为１．８ｎｍ。     

生长温度对长波长InP/AlGaInAs/InP材料LP-MOCVD生长的影响

研究不同生长温度下的ＩｎＰ／ＡｌＧａＩｎＡｓ／ＩｎＰ材料ＬＰ－ＭＯＣＶＤ生长,用光致发光和Ｘ射线双晶衍射等测试手段分析了其材料特性,得到了室温脉冲激射１．３μｍＡｌＧａＩｎＡｓ有源区ＳＣＨ－ＭＱＷ结构材料,为器件制作研究打下了基础．     

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。     

InP基光电探测器材料的MOCVD锌扩散

锌(Zn)扩散是制作InP基光电探测器(PD)的重要工艺过程.分析了锌扩散的机制,利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)设备对InP基PD及雪崩光电探测器(APD)材料进行了锌扩散,由于MOCVD设备具有精确的温度控制系统,所以该扩散工艺具有简单、均匀性好、重复性好的优点.对于扩散后的样品,采用电化学C-V方法和扫描电子显微镜(SEM)等测试分析手段,研究了退火、扩散温度、扩散源体积流量和反应室压力等主要工艺参数对InP材料扩散速率和载流子浓度的影响,并将该锌扩散工艺应用于InP基光电探测器和雪崩光电探测器的器件制作中,得到了优异的器件性能结果.     

LEC─InP晶体中孪晶现象的分析

通过对产生孪晶的工艺条件的研究比较，分析了ＬＥＣ－ＩｎＰ晶体中产生孪晶的原因。实验证明，建立一个稳定合适的热场、保持Ｂ＿２Ｏ＿３的透明度、控制好掺杂量等是减少孪晶的必要条件。     

InP薄膜网格结构二维光子晶体

使用转移矩阵方法设计了InP薄膜正方网格结构二维光子晶体的带隙结构.计算结果表明由单胞参数为250nm,填充比为0.45组成的正方网格结构,在可见光和近红外波段有两个不完全带隙存在,透射率接近于零.