GaAs/Si异质外延的新进展

本工作从原理和实验技术上证实了氯化物VPE技术可用于CaAs/Si异质外延.CaAs/Si外延层表面平整光亮.对外延层进行了组分测量、高分辨率电镜和X-射线衍射分析.结果表明,外延层是符合化学计量比的CaAs单晶,外延层浓度可控范围为10~(14)～10~(17)cm~(-3),纵向掺杂分布平坦.用这种材料制成MESFET样管,跨导为40mS/mm.     

分子束外延GaAs/Si应变层的光致发光和光反射谱研究

研究了分子束外延GaAs/Si光致发光谱的激发强度和温度依赖关系。确定出2个本征发光峰,分别对应于导带至m_J=±3/2和m_J=±1/2价带的复合。这种价带的移动和分裂归因于由GaAs和Si的热膨胀系数不同所引起的GaAs层双轴张应力。还观测到4个非本征发光峰,分别为导带至m_J=±1/2碳受主态发光、可能与缺陷有关的发光以及可能由Mn和Cu受主杂质引起的发光。室温下将GaAs/Si和GaAs/GaAs材料的光反射谱进行比较,前者明显向低能移动约8meV,观测到3个特征谱结构,与光致发光结果相一致。     

SIMOX上外延层的TEM研究

氧注入隔离(SIMOX:Separation by IMplanted OXygen)是绝缘层上形成单晶硅(SOI:Silicon onInsulator)结构的最有前途的技术。制备工艺简单,可获得绝缘层上高质量的单晶硅膜。由于SIMOX衬底与体材料硅相比有许多潜在的优点,如有较高的开关速度、较强的抗辐照能力和避免闭锁效应等,正受到人们越来越多的关注。SIMOX衬底上分子束外延生长GaAs或Si/Ge_(0.5)Si_(0.5)应变层超晶格薄膜,具有异质外延材料和SIMOX的全部优点。可把GaAs光电器件和硅集成电路集成在一块芯片上。SIMOX中氧化物埋层由氧离子注入单晶硅形成,注入能量为200kev,剂量为1.8×10~_(18)/cm~2。注入后试样在1300C干氮气氛中退火6小时,然后在SIMOX     

Si1-xGex/Si多层异质外延结构的研究

对制作的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ多层异质外延结构进行了研究。并对其做了反射高能电子衍射（ＲＨＥＥＤ）、Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）和扩展电阻（ＳＲ）等测量，给出了利用这种结构研制出的异质结双极晶体管（ＨＢＴ）的输出特性曲线。     

GaAs外延层掺杂分布的研究

本文讨论了气流的稳定性与外延层纵向浓度分布的关系,不同掺杂的衬底对外延层界面区的影响以及消除不良影响的方法.本文还研究了不同的生长工艺对外延层纵向浓度分布的影响.     

基于外延层转移的GaAs PIN与Si异构集成技术

<正>南京电子器件研究所采用外延层转移技术在国内率先开展了晶体管级异构集成方面的研究,并于2013年突破了超薄外延层的剥离技术、异质圆片的键合技术等异构集成关键技术,成功地将3μm厚的76.2 mm(3英寸)GaAs外延层薄膜完整地剥离并转移到Si衬底上(如图1所示),并进行了Si基GaAs PIN二极管的制备。测试表明,Si基GaAs PIN二极管性能与GaAs基PIN二极管性能相比没有发生退化(如图2所示),且具有较好的片内一致性(如图3所示),这说明整套外延层转移工艺并未对外延层的质量产生影响。     

GaAs pHEMT外延层转移技术研究

<正>随着化合物半导体技术日益成熟,利用晶体管级异构集成技术在同一芯片内实现Si CMOS与化合物半导体的集成以获得最佳的电路/系统性能,既是技术发展的内在需求也是后摩尔时代的必然趋势。南京电子器件研究所开展了基于外延层转移技术的晶体管级异构集成方面的研究,在国内首次将1.5|im厚的76.2 mm(3英寸)GaAs pHEMT外延层薄膜完整地剥离并转移到Si衬底上(如图1所示),     

Si衬底GaN基多量子阱外延材料的TEM研究

本文采用高分辨透射电子显微技术对在Si衬底生长的GaN基多量子阱外延材料的位错特征、外延层与衬底的晶体取向关系及界面的结晶形态等微观结构进行了分析和研究.结果表明:Si衬底生长的GaN与衬底有一定的取向关系;材料在MQW附近的穿透位错密度达108 cm-2量级,且多数为刃型位错;样品A的多量子阱下方可见平行于界面方向的...     

GaAlAs/GaAs外延层多层膜X射线干涉条纹的研究

作者在MBE法和LPE法生长的GaAlAs/GaAs外延片中观察到了多层膜的X射线干涉条纹.用X射线双晶测角仪记录了这种干涉条纹,并从条纹振荡的周期计算出外延片中相应外延层的厚度.在实验样品具有一定曲率半径(在本实验条件下10—30米)的情况下,用X射线双晶形貌法摄取了这种干涉条纹相,并对弯曲外延片的成相几何进行了分析;通过测量貌相图上干涉条纹的振荡周期,计算出了外延片的曲率半径.     

热壁外延生长GaAs／Si薄膜质量研究

本文研究了用热壁外延（HWE）技术在Si衬底上不同工艺下生长的GaAs薄膜的拉曼（Raman)和荧光（PL）光谱。研究表明：在室温下,GaAs晶膜的Raman光谱的265cm^-1横声子（TO）峰和289cm^-1纵声子（LO）峰的峰值之比随晶膜质量的变化而逐渐变大、半高宽（FWHM）变窄且峰值频移动变小,而LC光谱出现在871nm光谱的FWHM较窄,表明所测得的薄膜为单晶晶膜,对同一晶膜也可判断出均匀程度。因此可以通过拉曼光谱和PLC光谱相结合评定外延膜晶体质量。     

GaAs原子层外延技术的现状及发展

综述了原子层外延(ALE)技术的现状及其发展趋势。研究了晶体生长的程序设计和实验装置、生长的动力学模型及反应机制。对ALE薄膜的组成和结构进行了Raman和质谱分析。采用SPA原位诊断技术控制ALE的晶体生长,可有效地实现选择外延和图形化的晶体生长。大量实验表明:ALE技术可以实现原子级尺寸的超薄层晶体外延生长。用此技术已成功地研制出GaAs/GaAlAs量子阱器件。     

C掺杂GaAs外延层的MOCVD生长

以CCl4为掺杂源,利用EMCORE D125 MOCVD系统生长了不同C掺杂浓度的GaAs外延层.通过Hall、PL、DXRD以及在位监测工具Epimetric等手段研究了掺C GaAs层的电学特性、光学特性、晶体质量和生长速度等.     

GeSi/Si多层异质外延载流子浓度的分布

通过实验确定了一种与 Gex Si1 - x合金表面具有良好电化学界面的电解液 ,利用电化学 C- V方法研究了多层Gex Si1 - x/ Si异质外延材料的载流子浓度纵向分布 .实验结果表明 :采用这种电解液 ,利用电化学 C- V载流子浓度纵向分布测量仪检测 Gex Si1 - x/ Si异质材料的载流子浓度纵向分布 ,重复性好 ,可靠性高     

GeSi/Si多层异质外延载流子浓度的分布

通过实验确定了一种与GexSi1-x合金表面具有良好电化学界面的电解液,利用电化学C-V方法研究了多层GexSi1-x/Si异质外延材料的载流子浓度纵向分布．实验结果表明：采用这种电解液,利用电化学C-V载流子浓度纵向分布测量仪检测GexSi1-x/Si异质材料的载流子浓度纵向分布,重复性好,可靠性高．     

GaAs/InGaAs量子点应变场的TEM研究

运用透射电子显微术(TEM)对由分子束外延(MBE)制备的GaAs／InGaAs多层量子点样品进行观察和分析。利用对量子点周围应变场分布的模拟，定性解释了量子点形貌及其周围发现的凹陷区域。通过对量子点高分辨像显示的晶格错配和化学成分分析研究，解释了所研究样品中量子点尺寸逐层增大的现象。研究结果为量子点材料生长过程中应变场的控制提供了一些思路。     

金属有机物化学气相沉积GaAs／Si外延层中1.13eV发光带特性研究

用不同温度和激发强度下的近红外光致发光研究了金属有机物化学气相沉积方法在Ｓｉ衬底上生长的ＧａＡｓ外延层中的１．１３ｅＶ发光带的发光特性，表明此发光带为施主－受主对复合发光．根据１．１３ｅＶ发光带的峰值能量和发光强度随温度和激发强度的变化关系，确定施主和受主的束缚能分别为５和２９５ｍｅＶ，并证实ＧａＡｓ／Ｓｉ外延层中的１．１３ｅＶ发光为硅施主－镓空位受主对的复合发光．