分子束外延

对于新器件的需要推动了半导体材料的研究。这种器件能够改进系统的性能。新的材料工艺能产生新器件和新技术。分子速外延(M.B.E)是一种比较新的薄膜生长技术,它是从阿瑟早先对热原子和分子束与固体表面相瓦作用的质镜研究发展起来的。高质量半导体薄膜是在超高真空系统中要求的原子和分子束投射到热的晶体衬底上生长的。这     

分子束外延

分子束外延(MBE)一词原来是用来称呼某些化合物特别是砷化镓(GaAs)的外延薄层的真空淀积(外延层晶体的取向和它在上面波尔的衬底的取向匹配).然而,现在MBE包括半导体、绝缘体或金属薄膜在超高真空(UHV)中的淀积.它促成了一种重要的器件制造工艺,并且已变成一种为基础研究制备表面和界面的重要技术。 MBE的主要优点是:(1)过程发生在十分清洁的真空情况下,把表面和界面的玷污缩至最小的程度.(2)生长速率非常低,并且衬底温度较低,允许界面呈突变形式,相互扩散可减至最低程度.(3)MBE过程是和广泛的现代表面分析技术相适应的,这些技术能在…     

分子束外延生长GaN薄膜中的一种早期位错结构

利用高分辨电子显微术，对在GaP基体上由分子束外延生长六角GaN晶体薄膜中的晶体缺陷结构进行了研究．实验中发现了GaN薄膜外延生长过程中产生的一种典型早期刃型位错结构．此晶体缺陷位于一大块GaN晶粒内部，其外观类似于一段（1120）晶界．它由一条（1120）高能孤立晶界段及其两端的两个1/6［1120］不完全刃型位错组成．从大晶格失配材料之间分子束外延生长的机理上对这种缺陷结构的形成进行了解释． 关键词：     

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。     

有机分子束外延技术与研究进展

本介绍了超高真空分子束外延生长有机薄膜的技术及基研究进展,讨论了外延材料的纯化过程和杂质对外延薄膜的影响;从理论和实验观点评论了薄膜的生长性质和膜的有序结构。超高真空有机分子束外延技术是一种多用途的高技术,可以生长有机、无机、有机／无机混和的薄膜结构。这种薄膜结构是示来光学和电子器件有希望应用的新一类工程材料。     

分子束外延的新进展

一、引 言 用分子束生长单晶薄膜是1958年Günther提出来的想法.1968年Davey和Pankey利用Günther提出的方法第一次在GaAs和Ce单晶上外延生长了薄膜,同年Arthur也长出了CaAs薄膜,并初步研究了生长机理,以后又经过卓以和、江崎和张立纲等人的努力,特别是卓以和与他的贝尔实验室同事们在微波器件和光电器件方面卓有成效的工作,才使得分子束外延技术显示出它的生命力,达到今天这样高的水平.近年把调制掺杂技术用到分子束外延上,更增加了分子束外延的活力.现在已经看得很清楚,在微波、高速逻辑电路,在超大规模集成电路和光通讯等领域以及表…     

有机分子束外延技术与研究进展

本文介绍了超高真空分子束外延生长有机薄膜的技术及其研究进展 ,讨论了外延材料的纯化过程和杂质对外延薄膜结构的影响 ;从理论和实验观点评论了薄膜的生长性质和膜的有序结构。超高真空有机分子束外延技术是一种多用途的高技术 ,可以生长有机、无机、有机 /无机混和的薄膜结构。这种薄膜结构是未来光学和电子器件有希望应用的新一类工程材料。     

Al/GaAs表面量子阱界面层的原位光调制反射光谱研究

用分子束外延（MBE）方法在GaAs表面量子阱上外延生长不同厚度的Al层，以超高真空下的原位光调制光谱（PR）作为测量手段，研究Al扩散形成的表面势垒层对于GaAs表面量子阱中带间跃迁峰位和峰形的影响.根据跃迁峰的变化，采用有效质量近似理论计算出了Al和GaAs 的互扩散长度为0.5nm，这是半导体工艺中的一个重要常数. 关键词： Al GaAs 原位光调制反射光谱（PR） 分子束外延（MBE）     

分子束外延生长GaN薄膜的新方法

GaN是一种宽禁带半导体材料,非常适合于制作从蓝光到近紫外波段的光电器件,它也是Ⅱ-V族含氮化合物中研究得最充分的材料,近年来在国际上受到很大重视.在材料制备方面初步解决了p型掺杂的困难,从而制成了高功率的发光二极管. 目前生长GaN比较成功的方法是使用有机气体氮源的金属有机物化学汽相淀积.但它所生成的是纤锌矿(六角)结构,而且是生长在蓝宝石衬底上.生长温度也高达1000℃.要使得GaN材料有可能实用,需要采用低温生长的分子束外延(MBE)技术,并在GaAs,Si等半导体衬底上生长出闪锌矿(立方)结构的GaN薄膜.这样才有可能最终解决p型…     

磷化镓单晶外延工艺及其自支撑薄膜的制作

采用Ga—PCI_3—H_2系统开管式汽相外延的方法,在GaAs衬底上生长掺Zn的GaP单晶。经化学腐蚀去掉GaAs衬底得到自支撑GaP单晶薄膜。 研究了在P型GaAs衬底上外延P—型GaP的生长条件,生长速度与温度的关系,生长速度与输运气体中的PCI_3浓度的关系,以及晶向偏差,清洁条件等对外延层质薄的(井彡)响。     

GaAs/AlGaAs分子束外延材料的X射线双晶形貌观察

本文介绍了用非平行非对称(+、-)双晶X射线形貌术研究Ⅲ—Ⅴ族化合物外延晶体的设置和原理。分析了外延后形成的弯曲样品造成的衍射效应。对分子束外延(MBE)法生长的GaAs/AlGaAs衬底和外延层分别进行了X射线形貌术观察。讨论了外延层中存在的失配位错、生长小丘、沾污和局部微差取向等缺陷。对位错的组态和来源进行了初步分析。本实验结果也表明,有应变超晶格过渡层的MBE法对生长优质的GaAs/AlGaAs外延片是有利的。     

分子束外延生长Sb薄膜及其量子尺寸效应

在GaAs(001)衬底上，用分子束外延生长Sb(111)薄膜，用反射式高能电子衍射仪原位监控生长过程，用透射电子显微镜观察薄膜结构，并用van der Pauw方法测量了电阻率随生长温度的变化，观察到Sb薄膜半金属/半导体转变及其量子尺寸效应． 关键词：     

Si(001)衬底上分子束外延生长Ge0.975Sn0.025合金薄膜

使用低、高温两步法生长的高质量Ge薄膜作为缓冲层,在Si(001)衬底上采用分子束外延法生长出Ge_0.975Sn_0.025合金薄膜.X射线双晶衍射和卢瑟福背散射谱等测试结果表明,Ge_0.975Sn_0.025合金薄膜具有很好的晶体质量,并且没有发生Sn表面分凝.另外,Ge_0.975Sn_0.025合金薄膜在500 ℃下具有很好的热稳定性,有望在Si基光电器件中得到应用. 关键词： GeSn Ge 分子束外延 外延生长     

原子层外延及其进展

近十年来发展起来的原子层外延技术(ALE)实际上是对现有气相外延技术(蒸发、沉积、分子束外延、氯化物外延和MOCVL)的一种改进.它以固体衬底表面的化学反应为基础.因此用ALE方法可以获得精确膜厚、符合化学比、高化学稳定性和结构完整而均匀的化合物薄膜.本综述介绍了ALE的工作原理、特点及其进展概况.指出,ALE方法除了用于研制成功性能优良的太面积薄膜电致发光显示器以外,近年来还在单晶衬底上生长出突变异质结、多量子阱结构和超晶格,从而为研究低维数半导体薄层结构提供了一个媒介.     

GaP晶锭的汽相生长

前次已经谈过利用二段温度法汽相生长PbSe这种分子压力比较大的半导体化合物,这次我们要谈的是GaP也可采用这种方法。GaAs由于Ga的分压或GaAs分子的分压小,对PbSe不能采用二段温度水平布里基     

GaAs(001)衬底上分子束外延生长立方和六方GaN薄膜

采用分子束外延方法在GaAs(001)衬底上生长出了03微米厚的GaN薄膜,X射线双晶衍射和室温光荧光测试结果表明,采用GaAs氮化表面作为成核层可获得高纯度立方GaN薄膜而采用AlAs氮化表面作为成核层可获得高纯度六方GaN薄膜.这一研究结果表明在GaAs衬底上生长GaN薄膜的相结构可以通过选择不同的成核层来控制. 关键词：     

原子氢辅助分子束外延GaAs(331)A表面形貌演化

研究了GaAs高指数面(331)A在原子氢辅助下分子束外延形貌的演化.原子力显微镜测试表明：在常规分子束外延情况下,GaAs外延层台阶的厚度和台面的宽度随衬底温度的升高而增加,增加外延层厚度会导致台阶的密度和台面的宽度增加然后饱和.而在原子氢辅助分子束外延情况下,当GaAs淀积量相同时GaAs外延层台阶的密度增大宽度减小.认为这是由于原子氢的作用导致Ga原子迁移长度的减小.在GaAs(331)A台阶基底上生长出InAs自组织纳米线,用光荧光测试研究了其光学各项异性特征.     

GaAs(001)衬底上分子束外延生长InNSb单晶薄膜

利用射频氮等离子辅助分子束外延(RF-MBE)技术在GaAs(001)衬底上生长稀氮 InNSb半导体薄膜,并通过原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和拉曼散射光谱等测量手段对样品的微结构和N组分等进行了表征.结果显示样品有较好的晶体质量,N组分可高达0.84%(XRD的结果).本文还对样品的输运性质进行了表征,结果显示样品在室温下具有较低的载流子浓度和较高的迁移率.另外,初步研究表明在InSb中掺入N可导致其室温磁阻明显下降. 关键词： 分子束外延 稀氮半导体 X射线衍射 拉曼光谱     

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.     

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：