衬底温度对热壁外延ZnSe薄膜质量的影响

用热壁外延法在不同衬底温度条件下生长一系列ZnSe薄膜,并通过X射线衍射、喇曼散射以及光致发光技术对ZnSe薄膜质量作了研究。实验结果表明,随着衬底温度下降,ZnSe薄膜质量逐渐变差;当衬底温度低于300℃时,(100)ZnSe薄膜中有(111)孪晶出现;但同时发现衬底温度大于375℃时,衬底Ga原子对ZnSe外延层扩散严重。     

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。     

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.     

Si衬底上ZnSe外延膜的低压MOCVD生长

以硒化氢（H2Se）和二甲基锌为源材料，生长温度是300℃时，用低压金属有机化学气相沉积（LP－MOCVD）系统在Si(111)衬底上外延生长了ZnSe薄膜。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜的能量色散（EDS）以及光致发光（PL）实验验证ZnSe外延膜的质量，在X射线衍射谱中只有一个强的ZnSe(111)面衍射峰，这说明外延膜是（111）取向的单晶薄膜，在能量色散谱中除了Si,Zn和Se原子外，没有观测到其他原子，说明ZnSe外延膜中杂质含量较少。ZnSe外延膜中Zn/Se原子比接近1，有较好的化学配比。在ZnSe外延膜的77K光致发光谱中没有观测到与深中心发射相关的发光峰，表明ZnSe外延膜的晶格缺陷密度较小。77K时的近带边发射峰447nm在室温时移至465nm附近。     

衬底温度对电子束沉积ZnSe薄膜性能影响研究

为了研究衬底温度对硒化锌薄膜微观结构和光学特性的影响,采用电子束蒸发技术在K9玻璃基底上制备了单层的硒化锌薄膜.通过研究薄膜的X射线衍射谱、透射光谱特性、表面形貌及粗糙度,分析了不同衬底温度下薄膜微观晶体结构和光学特性的变化规律.实验结果表明:在20～200℃的衬底温度范围内制备的ZnSe薄膜均为具有(111)晶面择优...     

温度对Si衬底上低压MOCVD外延生长ZnS薄膜质量的影响

用低压MOCVD系统在(111)Si衬底上,用两步生长方法(改变/流量比)在300～400℃时外延生长了ZnS单晶薄膜。随着衬底温度的降低,ZnS薄膜结晶质量提高,并在300℃生长时获得结晶完整性较好的(111)ZnS单晶薄膜。文中讨论了衬底温度对薄膜质量的影响。     

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：     

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。     

气相传输平衡技术制备LiGaO2薄膜

为获得与GaN薄膜晶格失配小的衬底材料,报道了利用气相传输平衡技术(VTE)在(100)-βGa2O3单晶衬底上制备高度[001]取向LiGaO2薄膜的方法。经过X射线衍射分析表明得到的薄膜是由单相LiGaO2组成。利用扫描电镜(SEM)观察表面形貌,发现经气相传输平衡技术处理得到的薄膜表面形貌主要受温度的影响,表面晶粒尺寸随温度上升而增大。而X射线衍射测试表明随着温度上升,所得到的薄膜也从多晶向单晶化转变。在经过退火处理后,通过观察吸收谱发现LiGaO2薄膜中产生色心,并且色心的种类与温度有关。表明可以通过气相传输平衡技术技术,在远低于LiGaO2熔点的温度制备外延GaN用(001)LiGaO2∥(100)β-Ga2O3复合衬底。     

VPE生长CdS外延膜的光学性质与光学双稳态

本文报导了在透明的CaF2衬底上采用气相外延(VPE)方法生长的高质量CdS薄膜。通过对其发射和吸收光谱以及光双稳特性的研究,表明这种外延膜的性质与体单晶相似。     

气相外延ZnSe单晶膜室温蓝色发射的复合过程

随着激发密度的增加,ZnSe外延单晶膜的室温蓝带Es′(～4650Å)表现出红移和展宽,其行为与77K时得到的相一致。在200-300K温度范围内,测得Es′谱带的热激活能为19meV,它与ZnSe晶体自由激子的束缚能20meV十分接近。上述结果从实验上进一步证明了ZnSe外延单晶膜室温蓝带Es′起源于受导带中自由电子散射的自由激子的衰减。     

C-ZnSe:Ga MS发光二极管室温蓝带的发光特性

测量了在77K和290K温度下,Au-ZnSe MIS,Au-ZnSe:Ga MIS,C-ZnSe:Ga MS和C-ZnSe MIS二极管的电致发光光谱,得到了以Au作势垒电极时通常有二个室温蓝带,而以C作势垒电极时只有一个室温低能蓝带。在77K—290K温度范围内,研究了C-ZnSe:Ga MS二极管在正向电压激发下的电致发光光谱随温度的变化。结果表明:室温低能蓝带的起因,在低温下可以归结为同时发射二个纵光学声子的自由激子的发射。文中指出,在C-ZnSe:Ga MS二极管上,观测不到室温高能蓝带,是由于晶体的吸收。由此可见,C-ZnSe:Ga MS结的室温蓝色电致发光的效率比Au-ZnSe MIS结的低得多。     

原料纯度对VPE ZnSe单晶薄膜发光和电学性能的影响

本文叙述了原料纯度对ZnSe外延膜的发光和电学性能的影响。随原料纯度提高,ZnSe外延膜的电阻率增大,同时PL光谱中与自由激子发射有关的Es带不断增强。这就表明,在我们实验条件下,ZnSe外延层的电导载流子主要来自于原料中施主杂质的污染而不是本征施主,当衬底温度较低时,原料中施主杂质的污染要比衬底中的Ga自扩散重要得多。随着原料纯度的提高,ZnSe外延膜电阻率增加,正是由于原料中施主杂质的减少。     

ZnSe MIS二极管蓝色电致发光的空间分布

本文研究了用ZnS多晶薄膜作绝缘层时制备的ZnSe MIS二极管,在正向电压激发下的蓝色电致发光的空间分布,在光学显微镜下观察到电致发光呈稀疏的点状分布。为了了解发光点的起因,用扫描电镜观测了二极管的二次电子像(SEI),束感生电流像(EBICI)和吸收电流像(AEI)。一个重要的发现是二极管的电致发光点(ELS)和EBICI有相当好的对应关系。文中指出了发光点的存在与绝缘层(Ⅰ)的引入有关。绝缘层一半导体(I-S)界面较大的能带失配和较差的结合,从而产生较多的无辐射复合中心,是产生稀疏发光点可能的原因。文中根据对发光点起因的分析,提出用ZnSe多晶薄膜取代ZnS多晶薄膜作绝缘层来铡备ZnSe MIS二极管。当用显微镜观察时,电致发光点呈密集分布,而用肉眼观察时是均匀的蓝色发光。文中还指出了进一步改进电致发光空间分布的可能途径。     

真空中加热衬底对ZnSe MIS二极管电致发光的影响

本文研究了在制备ZnSe MIS二极管的绝缘层时,为了改善IS间的界面接触,在真空中加热ZnSe衬底,其结果虽然使电致发光的均匀性有所改善,却使原来的蓝色电致发光变为红色。文中着重研究了红色电致发光的起源,在液氮温度下出现的二个峰值为5350Å和6320Å的谱带应分别归结为ZnSe晶体中的铜绿(Cu-G)和铜红(Cu-R)发光中心。文中指出,真空中加热的条件,使ZnSe晶体中残留的Cu杂质从非发光中心状态转变为发光中心状态。因此,要改善ZnSe晶体蓝色电致发光的性能,进一步提高ZnSe晶体的纯度是十分重要的。     

可变色的ZnSe:Er3+ MIS发光二极管

本文首次利用高场和低场激发下的有效发光中心,设计和制备了随外加电压极性改变而变色的ZoSe:Er3+ MIS发光二极管。这种发光二极管在正向电压激发下得到蓝色发光,而在反向电压激发下得到绿色发光。     

ZnSe晶体质量对其蓝色电致发光的影响

本文研究了ZnSe晶体的纯度与结晶完整性对其蓝色电致发光的影响。文中比较了用三种不同纯度的ZnSe原料生长的单晶,还比较了同一晶体上的单晶和孪晶在77K时的电致发光(EL)光谱,并发现了随着ZnSe晶体的纯度以及完整性的提高,其深中心发射受到抑止,而与自由激子有关的发射得到增强,从而有助于增强ZnSe晶体室温蓝带的强度。     

ZnSexS1-x MIS发光二极管的兰色和紫色电致发光

在40—290K温度范围内,研究了用高纯ZnSe0.8S0.2和ZnSe0.5S0.5单晶制备的MIS发光二极管在正向电压激发下的电致发光光谱。在室温时,观察到二个强的发射谱带,对于ZnSe0.8S0.2晶体,谱带峰值分别为4460和4554Å,对于ZnSe0.5S0.5晶体,则分别为4128和4276Å。在低温40K时,观察到电致发光光谱的精细结构。研究了这些光谱的温度依赖。根据作者在ZnSe MIS发光二极管中提出的观点[10],讨论了ZnSexS1-x混晶中二个室温谱带的起因。     

电流激发下ZnSxSe1-xMIS二极管中的自由激子发光

在77K下,研究了ZnSxSe1-xMIS二极管在正向直流激发下的激子发光行为.首次在直流电流密度(20-35mA/mm2)下,在高质量ZnSe(x=0)和ZnSxSe1-x(x=0.22)MIS二极管中观测到两个新发射带,对于ZnSe单晶,谱带峰值分别为447.9nm和450.0nm,对于ZnS0.22Se0.78单晶,谱带峰值分别为426.3nm和428.7nm.这一现象在通常的ZnSxSe1-x晶体中观测不到,仅在高质量ZnSxSe1-x单晶中检测到.文中根据它们的发光特征,把两个谱带的起因归于不同的激子散射.     

高掺杂Ga对ZnSe:Ga,Cu晶体中深中心发射的影响

本文研究了高掺杂Ga对ZnSe:Ga,Cu晶体中深中心光致发光谱带的影响。首次在高掺杂ZnSe:Ga,Cu中观察到了Cu-G带峰值位置随Ga浓度增大向长波方向移动的现象,并把它归因于高浓度的Ga和Cu相互作用,产生了谱峰为5580Å的新发射带,其半高宽(FWHM)大于Cu-G谱带的半高宽。此外还得到,随着Cu浓度增加,Cu-G带与Cu-R带强度之比减小。文中指出,Ga浓度较低时,ZnSe:Ga,Cu晶体与ZnSe:Cu晶体有相同的Cu深中心发射规律,即随着Cu浓度增大,Cu-G带与Cu-R带的强度比增大,由Cu-R发射带占优势逐渐过渡到Cu-G发射带占优势。