重碳掺杂p型GaAsSb的GSMBE生长及其特性

以四溴化碳(CBr4)作为碳掺杂源,采用气态源分子束外延(GSMBE)技术生长了InP衬底上晶格匹配的重碳掺杂p型GaAsSb材料.通过改变CBr4压力,研究了掺杂浓度在(1～20)×1019cm-3范围内的掺杂特性,得到的最大掺杂浓度为2.025×1020cm-3,相应的空穴迁移率为20.4cm2/(V·s).研究了不同生长温度对掺碳GaAsSb外延层组分、晶格质量和表面粗糙度的影响,结果表明480℃是生长优良晶格质量的最优温度.     

Ultra high-speed InP/InGaAs SHBTs with ft and fmax of 185 GHz

An InP/InGaAs single heterojunction bipolar transistor(SHBT) with high maximum oscillation frequency (f_(max)) and high cutoff frequency(f_t) is reported.Efforts have been made to maximize f_(max) and f_t simultaneously including optimizing the epitaxial structure,base-collector mesa over-etching and base surface preparation.The measured f_t and f_(max) both reached 185 GHz with an emitter size of 1×20μm~2,which is the highest f_(max) for SHBTs in mainland China.The device is suitable for ultra-high spee...     

High breakdown voltage InGaAs/InP double heterojunction bipolar transistors with fmax=256 GHz and BVCEO= 8.3 V

正An InGaAs/InP DHBT with an InGaAsP composite collector is designed and fabricated using triple mesa structural and planarization technology.All processes are on 3-inch wafers.The DHBT with an emitter area of 1 x 15μm~2 exhibits a current cutoff frequency f_t = 170 GHz and a maximum oscillation frequency f_(max) = 256 GHz.The breakdown voltage is 8.3 V,which is to our knowledge the highest BV_(CEO) ever reported for InGaAs/InP DHBTs in China with comparable high frequency performances.The high speed InGaAs/InP DHBTs with high breakdown voltage are promising for voltage-controlled oscillator and mixer applications at W band or even higher frequencies.     

Si/InP键合界面的研究

应用疏水处理方法成功实现了Si/InP的键合,然后通过对InP和Si的表面XPS能谱分析得到界面信息,从而了解键合机理.I-V曲线也反应了键合界面的性质,通过450、550℃退火样品的伏安特性可知道,对于InP/Si键合结构而言,退火温度与界面特性应该存在最佳值.     

俄歇复合对同质结InGaAs探测器探测率的影响

通过对InGaAs材料的俄歇(Auger)复合机制的理论分析,给出了少子寿命与材料组分、温度和载流子浓度的关系,从而得到材料参数等对InGaAs探测器的探测率影响的结果,优化材料参数和器件结构可抑制Auger复合机制,提高InGaAs探测器的探测率.     

Ⅲ-Ⅴ族半导体化合物快速热退火扩Zn方法研究

以GaAs和InP材料为例,对化合物半导体材料中的快速热退火扩Zn可行性进行比较分析,研究表明,化合物半导体材料中快速热退火扩Zn可行性与化合物半导体材料的分解温度有着密切关系。化合物半导体材料分解温度越低,对扩散源、帽层和阻挡层要求越高。针对InP材料高于360℃就分解、低温Zn扩散困难的特点,提出了直接溅射Zn层在410℃低温扩散的方法。对InP快速热退火扩散结果进行分析,初步分析表明其掺杂机理是形成合金结。     

非对称结构大功率940 nm量子阱激光器

为改善940 nm大功率InGaAs/GaAs半导体激光器输出特性,通过模拟计算了非对称波导层及限制层结构的光场分布,并参照模拟制作了非对称结构半导体激光器器件。采用低压金属有机物气相沉积（LP-MOCVD）生长技术,获得了低内吸收系数的高质量外延材料,通过实验数据计算得到激光器材料内吸收系数仅为0.44 mm-1。进而通过管芯工艺制作了条宽100 m、腔长2000 m的940 nm半导体激光器器件。25 ℃室温10 A直流连续（CW）测试镀膜后器件阈值电流251 mA,斜率效率1.22 W/A,最大输出功率达到9.6 W,最大光电转化效率超过70%。     

Single-electron transistor spectroscopy of InGaAs self-assembled quantum dots

A single-electron transistor (SET) is used to detect tunneling of single electrons into individual InGaAs self-assembled quantum dots (QDs). By using an SET with a small island area and growing QDs with a low density we are able to distinguish and measure three QDs. The bias voltage at which resonant tunneling into the dots occurs can be shifted using a surface gate electrode. From the applied voltages at which we observe electrons tunneling, we are able to measure the electron addition energies of three QDs.     

一种引力波探测用高灵敏度四象限光电探测器

针对引力波探测空间天线激光干涉仪对四象限光电探测器提出的低噪声、高灵敏度、高带宽的要求,设计了一种四象限光电探测器芯片与读出电路混合集成的低噪声光电探测器.四象限光电探测器芯片采用四个性能一致的双耗尽区InGaAs PIN光电二极管单片集成结构,以降低二极管电容,减小象限间隔,提高灵敏度.通过PSPICE软件对由探测器芯片、低噪声跨阻放大读出电路构成的探测器模块进行了仿真,优化了电路参数,计算出相应的增益、带宽、噪声功率密度.性能测试表明,研制的集成式探测器模的-3 dB带宽为28.3 MHz,等效噪声功率密度为1.7pW/Hz1/2,象限增益一致性为0.76％,基本满足空间激光干涉仪的需求.     

硅基1.55μm共振腔增强型探测器

报道了一种利用硅乳胶作为键合介质的新型键合技术.高反射率的SiO2/Si反射镜预先用PECVD系统生长在硅片上,然后键合到InGaAs有源区上,键合温度为350℃,无需特殊表面处理,反射镜的反射率可以高达99.9%以上,制作工艺简单,价格便宜.并获得硅基峰值响应波长为1.54μm,量子效率达22.6%的窄带响应,峰值半高宽为27nm.本方法有望用于工业生产.