均匀块状磷砷镓的制造方法

自从美国蒙三托公司采用GaAs单晶做为衬底的气相外延生长法(PVE)工业生产GaAs_-xP_x单晶以来,便确立了大量使用Ⅲ—V族化合物半导体单晶的地位。红色发光元件用的GaAs_1-xGa_xP/GaAs生长技术,对于以GaP做衬底的黄色发光元件用GaAs_1-xP_x/GaP单晶、In_1-xGa_xP/GaP单晶和绿色发光元件用的GaP(N)~*/GaP单晶的生长技术带来了很大的影响。     

GaAs/SrTiO3外延半导体单晶薄膜带间跃迁研究

报道了在钙钛矿型结构的SrTiO₃衬底上用分子束外延方法生长闪锌矿型结构的GaAs半导体单晶薄膜.应用光调制反射光谱和光荧光方法 ,研究了GaAs半导体薄膜的带间跃迁,并与通常的GaAs体材料特性进行了对比研究.结果表明,在钙钛矿型结构SrTiO₃衬底上生长的GaAs单晶薄膜具有与单晶体材料相似的禁带与光学特性,在带间跃迁的弛豫上,外延薄膜相对体材料大了约5倍. 关键词：     

分子束外延

1.前言 “分子束外延”是最近才出现的一种新技术。是由贝尔实验室发明的一种在高真空中外延生长半导体晶体的新方法(主要是Ⅲ一Ⅴ族的GaAs,GaP)。最初见于J.R.Arthur等人1969年发表的“用分子束淀积法外延生长GaAs,GaP,GaAs_xP_(1-x)薄膜的论文。它是在高真空中,使组成化合物的两至三种元素的“分子束”喷射到衬底晶体上,生长出该化合物半导体单晶薄膜。 分子束外延法与气相、液相外延方法不同,它是在高真空中即最纯条件下生长晶体。因而是研究晶体生长机理,确定晶体生     

磷砷化镓黄色发光二极管

采用掺氨砷压法在磷化镓衬底上外延生长掺碲n型的GaAs0.15P0.85:N/GaP材料,制成磷砷化镓黄色发光二极管,测量了其光学和电学性能.讨论了影响器件发光效率的因素.     

用汽相掺杂锌的GaP高效率红色发光二极管

用开管系统,液相外延法在N—型GaP衬底上生长了P型GaP层,锌通过汽相加入。在锌—镓—GaP溶液是理想溶液,以及1100℃时锌的分布系数是0.072并与锌的浓度无关的假设下,计算了外延层中锌的浓度,结果跟实验值符合的很好。用开管系统的液相外延法能重复地控制锌的浓度。在SSD GaP薄片上用一次液相外延法重复生长出了高效率的发红光的结,至今得到的最高量子效率达10.1％。     

GS-MBE生长的GaP/Si的XPS研究

利用X射线光电子能谱(XPS)深度剖析方法对气体源分子束外延(GS-MBE)生长的GaP/Si异质结构进行了详细的分析.其结果表明:(1)外延层内Ga、P光电子峰与GaP相相符,且组份分布均匀,为正化学比GaP.(2)在不同富PH₃流量条件下生长的样品,其表面富P量稍有不同,而GaP外延层内的测试结果相同.界面也未见有P的富集.(3)XPS剖析至GaP/Si界面附近,随外延层界面向衬底过渡,Si2p光电子峰向高结合能方向移动,且其结合能高于原衬底p型Si,接近于n型Si.但Ga、P光电子峰未发现有明显能移.(4)在XPS检测限内,外延层内和界面都未见有C、O等沾污.这一研究表明:无污染的本底超高真空、相对过剩的富₃生长环境、成功的Si衬底清洗方法等措施保证了GS-MBE生长出正化学比GaP/Si外延异质结构.     

用作衬底的GaAs和GaP的合成和晶体生长

本文评论器件所用的GaAs和GaP单晶衬底的通用制备工艺。评论了化合物合成和晶体生长的主要方法。重点谈液封直拉法,因为所有大面积GaP单晶目前都是用这种方法生长的。     

在透明衬底上制取高效率GaAsP发光二极管

市售的GaAsP发光二级管所发出的光仅占其内部所产生光量的2～4％。效率低的部分原因是由于光被较小的带隙过渡区和衬底所吸收。假如GaAsP生长在透明衬底上,从而使衬底和过渡区具有比GaAsP发射区更宽的带隙,则外量子效率可获得显著的提高。原则上诸如尖晶石、蓝宝石、GaP以及带隙比发光GaAsP更大的GaAsP材料都可用作衬底。虽然对于后两种材料都进行过研究, 但本文的结果都是用GaP作衬底制作的器件所得到的。 所研究过的第一种结构是在GaP(100)衬底上生长GaAs0.6P0.4。外延层组分从衬底的GaP开始逐渐变化到GaAs0.6P0.4,紧接着再生长5μ恒定组分的GaAs0.6P0.4。器件的几何构造是采用Zn扩散和光刻腐蚀的p-n结台面,顶部是Al欧姆接触,底部是能反射光的欧姆接触。然后经过锯割或划片把片子分成小块,由于GaAs0.6P0.4是直接带发射体。恒定组分区p-n结所产     

气相外延ZnSe单晶薄膜的蓝色电致发光

本文在300℃—700℃温度范围内,在GaAs衬底上气相外延生长了ZnSe单晶薄膜。讨论了衬底温度对外延层电学性质及光学特性的影响。ZnSe外延层经Zn气氛热处理后,发光特性大为改善。用处理后的ZnSe外延膜做成MIS发光二极管,首次得到了室温下气相外延ZnSe单晶薄膜的蓝色电致发光。     

GaP衬底上分子束外延Si时P偏析的抑制

用Si分子束外延技术在GaP(111)衬底上生长Si时,发现Si外延层表面存在P偏析,根据俄歇电子能谱(AES),反射式高能电子衍射(RHEED)在一系列不同实验条件下的结果,本文对P偏析产生的机制、外延层表面再构与P偏析之间的关系作了分析和讨论,得出偏析主要来自外延Si原子与衬底P元素之间的相互交换。在此基础上提出了一种能有效地抑制P偏析同时又改善外延层质量的新的Si/GaP(111)异质结制备方法。 关键词：     

用开管和闭管法气相生长单磷化硼

从气相中热还原BBr_3和PCI_3,已经在硅衬底上外延生成1.0厘米~2×30微米大的单磷化硼的单晶层。 生长在{111}面上的层是闪锌矿结构的单磷化硼单晶,而在{100}面上的层是多晶。未掺杂的BP单晶层通常是n型的,其电阻率为5×10~(-3)欧姆·厘米。 用垂直闭管法也生成了BP小晶体,从实验中得到BP的迁移率是碘浓度的函数。     

GaAs/Ge的MOCVD生长研究

用常压MOCVD在Ge衬底上外延生长了GaAs单晶层,研究了GaAs和6e的极性与非极性材料异质外延生长,获得了质量优良的GaAs/Ge外延片,GaAs外延层X射线双晶衍射回摆曲线半高宽达16弧秒.10K下PL谱半峰宽为7meV.讨论了极性与非极性外延的界面反相畴问题和GaAs-Ge界面的Ga、Ge原子互扩散问题.     

Si单晶上的GaP外延生长

最近,日本电子总研固体物性研究所,已研究成在Si单晶上外延生长GaP单晶的技术。GaP是一种宽禁带半导体材料。比较容易控制其导电类型(n型或p型),因而做为可见发光二极管(波长为7000(?)或5570(?))正在得到应用。 GaP发光二极管最有希望的应用,是文字或图像显示板上的应用。从这类应用的实施角度来看,必须要解决如下问题:要确立高发光效率的优质GaP单晶的制备技术及其批量生产技术。     

优质GaAs/Si和AlGaAs/Si材料的MOCVD生长研究

用自制常压MOCVD装置,在Si衬底上生长GaAs和AlGaAs外延层,在高温去除Si衬底表面氧化膜之后,采用两步法,即低温生长过渡层,再提高温度生长外延层。得到了表面镜面光亮的优质GaAs和AlGaAs外延层。X射线双晶衍射仪测试GaAs外延层,其回摆曲线半峰宽是200孤秒,GaAs和AlGaAs外延层在77K温度下,PL谱半峰宽分别是17meV和24meV。     

有负阻的绿色发光二极管

日本东芝电气公司研制了一种具有p—n—p—n结构的磷化镓发光二极管。生长方法是双液相外延。用拉制的GaP衬底,在石墨舟中进行外延生长。第一个n区是衬底晶体,第一个p区和第二个n区都在第一个外延层里形成,第二个n区是第二外延层。第一外延层中的p区是由于施主杂质和从石墨     

硒化锌的气相外延生长

采用改进的气相外延法在(100)GaAs衬底上外延生长了ZnSe单晶膜。最大生长速率为每小时10μm左右。淀积过程的激活能为10kcal/mol。在77K的温度下测量了外延膜的光致发光,4460Å附近可以观察到很强的蓝色发射。外延膜的电阻率～1.1Ω·cm。     

GaAs(100)衬底上ZnSe薄膜的热壁束外延生长

介绍热壁束外延法生长ZnSe/GaAs异质结工作。低能电子衍射和俄歇电子能谱对样品的原位检测表明,用此方法可以在GaAs(100)衬底上外延得到单晶的ZnSe(100)薄膜。当外延生长速率大时,Znse薄膜质量下降,样品的Raman谱中出现TO模。X射线衍射实验结果表明,这种外延膜质量的退化主要是由于在ZnSe(100)薄膜体内存在〈111〉方向的晶核。 关键词：     

气相外延生长的ZnSe单晶薄膜及电致发光

用窄空间外延方法,在GaAs(100)衬底上外延生长了ZnSe(100)单晶薄膜.实验条件是,T衬=550℃,T源=650℃,H2-HCl气流速率为0.4-0.45l/min,生长速率为0.25-0.3μ/h.外延片在700℃的Zn和MnCl2蒸气中处理40-60分钟,以降低ZnSe的电阻率及掺入杂质Mn.利用这一外延层制作了MS结发光二极管,在反向偏压下获得黄色电致发光.     

两步生长法生长的Inx Ga1-x As/GaAs材料及性质

利用LP-MOCVD技术,采用两步生长法在GaAs(100)单晶衬底上外延生长InxGa1-xAs材料。通过扫描电子显微镜( SEM)与原子力显微镜( AFM)观察了缓冲层厚度对外延层表面形貌、表面粗糙度的影响;利用X射线衍射( XRD)分析了缓冲层厚度对外延层结晶质量的影响;利用拉曼光谱分析了缓冲层厚度对外延层材料合金有序度的影响;通过透射电子显微镜( TEM)观察了外延层材料位错的分布状态,计算了外延层的位错密度。实验结果表明,两步生长法生长的Inx Ga1-x As/GaAs异质结材料的缓冲层厚度存在一个最优值。     

OMVPE硒化锌薄膜的生长与激光特性

本文叙述了在GaAs衬底上用有机金属气相外延(OMVPE)法生长单晶ZnSe薄膜的方法。研究了生长温度,硒锌比对外延膜光电性能的影响。发现生长温度在285℃可以得到表面光亮、结晶性好、低阻、高迁移率、深中心浓度低的外延层。以光泵浦作激发研究了OMVPE ZnSe薄膜的受激发射性质并测量其光学增益。利用ZnSe/GaAs的自然解理面形成的光反馈腔制成了激光器。该激光器的工作温度可以延续到150K。