采用锌扩散工艺在SSD方法生长的GaP晶体上制作绿色发光二极管

通过把100毫巴的氮和0.05毫巴的氨的混合气体导入生长管内的办法,使合成溶质扩散(SSD)生长的晶体的氮浓度达到3×10~(17)cm~(-3)。用锌扩散法已经制出这种材料的绿色发光二极管,获得了高达0.01％的量子效率,和商品的气相外延二极管性能相近。除绿峰外,一些SSD二极管在700nm处还有个谱峰,该峰是由氧的污染所引起的,严格地处理反应管,可以减少氧沾污。     

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％。     

锌扩散高效率GaP绿色LED

日本东芝总研,在第二次国际LED会议上发表了用液相外延法掺杂制备GaP,在GaP里扩散锌制作成高效率绿色LED的报告。该LED用树脂封装后发光效率是0.15％(0.5mm见方管芯,SA/cm)或0.23％(0.5mm见方管芯50A/cm~2),比     

GaAs莱塞和非相干红外发射二极管工艺与设计(二)

2、结的形成 (a)扩散 利用Zn As源在850℃扩散1小时来达到把Zn一步扩散到n-型GaAs(2.10cm~(-3))内,制成适于77°K工作的莱塞。这种器件典型地具有阈值电流密度J_(TH)在300°K时此值超过10安培。 (b)气相外延 气相外延的工艺就是通过气相输运法把n-和P-区相继生长到熔融生长衬底上。有人在气相外延生长法中采用三氢化砷作为As源来制作莱塞。首先生长n区,然后用Se和Zn同     

用MOS方法研究四元混晶In_(0.75)Ga_(0.25)As_(0.58)P_(0.42)中的深能级中心

采用MOS方法,在液相外延生长的n型In_(0.75)Ga_(0.25)As_(0.58)P_(0.42)混晶中,我们测出了两个位于导带下面0.20eV和0.48eV处的电子陷阱,对电子的俘获截面分别为1.4×10~(-16)cm~2和3.8×10~(-12)cm~2。 关于采用MOS方式研究具有多层结构的化合物半导体材料的DLITS问题,本文也进行了讨论。     

液相外延制备InGaAsP/InP掩埋异质结若干工艺问题的讨论

本文对InGaAsP/InP(DC-PBH)激光器掩埋异质结液相外延生长中的几个关键工艺问题进行了研究,提出了获得有利于沟道掩埋生长的理想沟道几何图形的新的腐蚀配方(Br_2/HBr),对二次外延再生长光刻腐蚀面损伤层和有害杂质的去除采用了阳极氧化工艺,同时探索了利用二次外延过程中Zn扩散来控制限制层(3)掺杂的新方法,在研究基础上制造了重现性好且性能良好的1.3μm激光二极管,室温时,阈值电流最低小于25mA,典型值为30mA,在60mA直流电流的驱动下,光输出功率高达12.5mW.     

在n—LPE层扩散Zn的高效GaP绿色发光二极管

采用Zn扩散到掺N的n—LPE层内的方法研制了高效率的GaP缘色LED′S(发光二极管)。在8A/cm~2下,封装二极管的平均效率为0.15％在50A/cm~2下,为0.23％。为了获得高效率二极管,在n—LPE层内必须有最适当的N_T浓度和长的少子寿命τ_h。增加N_T浓度直到某一定值,τ_h都始终是一常数。在较高N_T浓度时,τ_h值减小,并正比于N_T~(-2),在低N_T浓度区少子寿命也强烈地依赖于n—LPE层的位错密度。位错小于2×10~(-5)cm~(-2)的晶体,N浓度为～6×10~(17)cm~(-3)。二极管的效率最佳。有一个减少n—LPE层晶体特性劣化的扩散工艺也是很重要的。在最佳磷压下,研制了低温(600～700℃)扩散工艺。     

梯度铝镓氮缓冲层对氮化镓外延层性质的影响

采用金属有机物化学气相沉积系统在硅面碳化硅衬底的(0001)面上生长氮化铝缓冲层,并通过改变3层梯度铝镓氮(Al_xGa_(1-x)N:x=0.8,0.5,0.2)缓冲层的生长温度和氨气流量,制备出了高质量的氮化镓外延层。分别采用X射线衍射、原子力显微镜、光致发光谱和拉曼光谱对氮化镓外延层进行表征。实验结果表明,随着氮化镓外延层中张应力的降低,样品的晶体质量、表面形貌和光学质量都有显著提高。在最优的梯度铝镓氮缓冲层的生长条件下,氮化镓外延层中的应力值最小,氮化镓(0002)和(1012)面的摇摆曲线半峰宽分别为191 arcsec和243 arcsec,薄膜螺位错密度和刃位错密度分别为7×10~7cm~(-2)和3.1×108cm~(-2),样品表面粗糙度为0.381 nm。这说明梯度铝镓氮缓冲层可以改变氮化镓外延层的应力状态,显著提高氮化镓外延层的晶体质量。     

分子束外延生长Si/GaP珐()异质结的界面特性

本文研究了分子束外延(MBE)生长的n-N型Si/GaP(Ⅲ)异质结的界面特性。采用C-V法测量Si/GaP(Ⅲ)异质结的表观载流子浓度分布n(x),从中导出了异质界面的导带失配值和界面电荷密度。实验结果表明,n-N型Si/GaP(Ⅲ)是一种弱整流结构。导带失配△E_c=0.10eV,界面电荷密度σ_i=8.8×10~(10)cm~(-2)。通过表现载流子浓度n(x)的理论计算曲线与实验曲线符合较好,说明了实验结果的可靠性。     

稳定自然对流下的温度梯度液相外延

介绍了稳定自然对流下的温度梯度液相外延,稳定自然对流由加在溶液上的水平温差产生,用简化模式计算了该生长的生长速率,计算给出:该生长的生长速率与水平温差的平方根成比例;具体对Ga_0.85Al_0.15AS生长,在本工作给定的条件下,生长速率为稳态扩散理论预示生长速率的1124倍,在大部份生长面积内,外延层的厚度变化小于平均厚度的±10％,设计了稳定自然对流下的温度梯度液相外延装置,用该装置生长了厚Ga_1-xAl_xAs层,实 关键词：     

2～4μm波长的InAsPSb异质结激光管材料的液相外延

采用液相外延方法,生长出外延层与衬底之间的失配度△α/α≤1.6×10-3界面平直、组分恒定的InAsPSb/InAs外延晶体.单异质结外延层,得到了3.09μm波长的激光输出,双异质结外延片也得到了较好的伏-安特性曲线.     

低温下电子束辐照产生F_2~+心及其荧光发射

用自制的低温装置保持LiF晶体的温度为77K,同时用电子束辐照,产生了浓度高达10~(17)cm~(-3)的F_2~+心。并对F_2~+心荧光发射特性进行了实验观测和理论分析。     

796 nm二极管泵浦连续波1.88 W Tm∶LYF激光器

用坩埚下降法生长了Tm~(3+)掺杂浓度分别为0.8%和1.3%的优质大尺寸LiYF_4(LYF)单晶体。测定了单晶体的吸收光谱、发射光谱,并计算了~3F_4能级的的最大吸收截面与最大发射截面分别为0.25×10~(-20) cm~2和0.33×10~(-20) cm~2。以796 nm半导体激光器(LD)为泵浦源,采用短平板腔结构模型研究了Tm掺杂LYF单晶体在～2.0μm波段的激光输出性能。当LD泵浦功率为3.4 W时,Tm∶YLF晶体的最大激光输出功率为1.88 W,相应的光光转换效率和斜率效率分别为51%和57%。使用半导体可饱和吸收镜抽运Tm掺杂LYF单晶体,测试其在～2.0μm波段连续波锁模激光运转。当最大抽运功率为3.5 W时,获得锁模激光的最大平均输出功率为200 mW,此时锁模脉冲宽度～20 ps,对应的重复频率63.86 MHz,中心谱线为1.88μm。结果表明,Tm掺杂LYF单晶体是一种具有较好物理性能的～2μm波段超快激光晶体。     

量子垒生长速率对InGaN基绿光LED性能的影响

利用MOCVD技术在图形化Si(111)衬底上生长了InGaN/GaN绿光LED外延材料。在GaN量子垒的生长过程中,保持NH3流量不变,通过调节三乙基镓(TEGa)源的流量来改变垒生长速率,研究了量子垒生长速率对LED性能的影响。使用二次离子质谱仪(SIMS)和荧光显微镜(FLM)分别对量子阱的阱垒界面及晶体质量进行了表征,使用电致发光测试系统对LED光电性能进行了表征。实验结果表明,垒慢速生长,在整个测试电流密度范围内,外量子效率(EQE)明显提升。我们认为,小电流密度下,EQE的提升归结为量子阱晶体质量的改善;而大电流密度下,EQE的提升则归结为阱垒界面陡峭程度的提升。     

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     

Nb_3Sn超导带材在高磁场下的临界电流

本文报告了扩散Nb_3Sn和气相沉积Nb_3Sn带材样品在4.2K、高磁场(～22T)下的临界电流测量结果,表明这两种材料具有良好的超导性能,在12T下,其Jc(Nb_3Sn)分别为3.0×10~3A/cm~2及2.9×10~5A/cm~2;在15T下分别为1.4×10~5A/cm~2及6.0×10~4A/cm~2.文中对测量结果进行了简要评价.     

低温生长铝镓砷光折变效应的研究

三元化合物铝镓砷(AlGaAs)是一种可用于全光固体超快诊断技术的重要材料.基于低温外延技术的AlGaAs材料不仅具有低温生长砷化镓(low-temperature grown GaAs, LT-GaAs)超短载流子寿命的特点,并且可以调整材料的禁带宽度,为超快诊断系统的设计增加了极大的灵活性.泵浦-探测实验结果表明,低温外延生长可以有效加速AlGaAs材料的非平衡载流子复合,非平衡载流子弛豫时间小于300 fs,而非平衡载流子的复合时间低至2.08 ps.由于经过特殊的钝化工艺处理,极大地降低了表面复合对载流子衰退过程的影响,而低温外延生长引入的As原子团簇,形成了深能级缺陷,是加速载流子复合的主要因素.基于单复合中心的间接复合理论,建立LT-AlGaAs载流子演化模型,获得与复合速率相关的关键物理参量:载流子俘获面积δ_e=6.6×10~(-14) cm~2, δ_h=4.7×10~(-15) cm~2,计算结果与实验相符.该方法可用于半导体材料载流子演化特性定量分析,有助于推进超快响应半导体材料的优化改进.     

Yb~(3+):GdTaO_4的提拉法晶体生长和光谱特性

用提拉法生长了新型激光晶体Yb~(3+):GdTaO_4,测量了它的吸收和光致发光光谱,计算了它的光谱特性参数。Yb~(3+):GdTaO_4的吸收半峰全宽(FWHM)为56 nm,约为Yb~(3+):YAG的2.4倍;吸收峰为930,957,974 nm,吸收截面分别为0.81×10~(-20),0.91×10~(-20),1.2×10~(-20)cm~2;光致发光发射主峰为1016,1035 nm的FWHM分别为42,57 nm,为Yb~(3+):YAG的4～6倍,发射截面约为2.29×10~(-20),1.36×10~(-20)cm~2,与Yb~(3+):YAG相当。它的宽吸收带有利于降低抽运激光二极管(LD)的温度调控依赖,宽的发射带则有利于实现超短脉冲和可调谐激光输出。结果表明Yb~(3+):GdTaO_4是非常有希望的全固态超短脉冲激光、可调谐激光的工作物质。     

GaInAsP/InP双异质结发光管材料的研究

用二相法液相外延生长了GaInAsP/InP双异质结材料。已制得用于光通讯的、小面积的、输出功率>1mW(工作电流100mA)的发光二极管。讨论了外延工艺和影响材料性质的因素。     

GaN外延片中载流子浓度的纵向分布

采用适合宽禁带半导体材料的电化学电容电压(ECV)分析仪,对掺硅GaN外延片用硫酸逐层进行了精密腐蚀后,在此基础上得到了在进口MOCVD设备上生产的GaN基外延片的载流子浓度纵向分布.探讨了该分布与晶体生长过程及晶体质量的关系,测量分析结果可为生长工艺参数的优化提供参考.还采用主扩散模型对测量结果进行高斯拟合,得出了高温时(1030℃)硅在GaN中的扩散系数,并由此估算了硅在GaN外延片中的扩散宽度.该结果可为GaN外延层结构设计提供参考.