VB-GaAs单晶生长技术

半导体GaAs单晶材料通常用于制作激光二极管和高亮度发光二极管.对于激光二极管而言,特别需要低位错材料.简要阐述了垂直布里奇曼(VB)法生长GaAs单晶材料的动力学原理及VB-GaAs单晶的生长技术.本技术可实现低位错GaAs单晶材料的生长,拉制的50 mm掺硅GaAs单晶的平均位错密度为500 cm-2,最大为1000 cm-2.     

VB-GaAs单晶中掺Si浓度的控制

低阻GaAs单晶的获得,一般是通过掺入掺杂剂Si来实现的。本文分析了VB-GaAs单晶的掺Si机理及作用,并在理论掺杂公式的基础上,通过实验和理论分析,确定了掺杂剂量的经验关系式。按此公式,在VB-GaAs单晶中得到了理想的掺Si浓度。     

VGF法半绝缘GaAs单晶EL2浓度优化研究

为了获得高电阻率及迁移率的半绝缘GaAs单晶材料,采用经高压及水平合成不同工艺制得的GaAs多晶料,进行垂直梯度凝固(VGF)法半绝缘GaAs单晶生长,测试和分析相应单晶片的EL2浓度、C浓度及电阻率、迁移率等性能参数,对比和分析了GaAs化学计量比的不同对单晶EL2浓度及电学参数的影响,经多炉次实验,确定出GaAs单晶电阻率>1×10⁸Ω·cm及迁移率>5×10³ cm²/(V·s)时C浓度及EL2浓度的合理范围,并据此结论,指导MBE外延用半绝缘GaAs单晶生长,保证了半绝缘GaAs单晶在满足高电阻率和迁移率的同时,具有较高的重复性和一致性。     

VB-GaAs晶体生长技术中掺Si浓度的控制

结合VB-GaAs晶体生长工艺,对工艺中掺Si浓度的控制进行了探讨,提出了掺杂计算的修正因子.针对不同浓度要求的材料,通过工艺控制可提供满足要求的优质材料.     

VB法生长低位错GaAs单晶

用于激光二极管(LD)和发光二极管(LED)的GaAs晶片,要求其具有低的位错密度(EPD).为了获得低位错密度的GaAs晶片,必须先得到低位错密度的体单晶.我们采用垂直布里奇曼(VB)法分别得到了2英寸和3英寸的GaAs单晶,单晶长度可达10cm,平均位错密度5000cm-2.通过改变加热器结构,改善轴向和径向的温度梯度,优化了生长时的固液界面,得到的单晶长度达20cm,平均位错密度为500cm-2,最大位错密度小于5000cm-2.