太空生长掺Te-GaAs单晶的结构缺陷观测

本文用X射线、电子显微镜和电子束阴极荧光方法,对在太空中生长的掺Te-GaAs单晶材料的结构完整性进行了实验研究.在地面生长的掺Te-GaAs有明显的杂质条纹,而在太空生长的晶体杂质条纹消失;在太空和地面生长的交界处于空间材料一侧的中心部位,存在一个大约5μm宽的高完整区.远离中心部位,空间材料的完整性降低,出现了大量位错并伴有微缺陷.实验结果表明:在微重力条件下生长化合物半导体GaAs对在其中的杂质均匀分布有利.在太生长时出现的大量位错和微缺陷,并不是在生长时由于失重所致,而是在太空生长时温度失控所引起的.     

微区域半导体材料的低温阴极荧光、光调制束感生电流和电子束热激电流的研究

一、低温阴极荧光技术在阴极荧光测量中,降低温度是增强发光效率和提高分辨率的关键。同时,提高荧光的收集和传输效率也是一个很重要的因素。这里介绍一种自制的4.2°K低温样品架和椭球反射镜及一些测量结果。利用波纹管和聚四氟乙烯管同轴作成的可三维移动(±10mm)的低温样品架,在流动液氦的冷却下,一两分     

扫描深能级瞬态谱技术（SDLTS）

深能级瞬态谱(DLTS)技术是研究半导体中深能级杂质与缺陷的有效手段。但是它给出的信息是在一个比较大的范围内的平均值,不能给出微区域深能级的空间分布。而半导体材料的不均匀性往往是受深能级杂质或缺陷的不均匀分布所控制的。所以研究与测量深能级的空间分布以及它们之间的关系,对于提高半导体材料的质量与半导体器件的性能具有十分重要的意义。为此,我们在光注入深能级电流瞬态谱(OTCS)技术的基础上,建立了一种所谓扫描深能级瞬态谱(SDLTS)技术。进行了半绝缘砷化镓中深能级及其空间分布的测量工作。     

一种简易的4.2K低温样品架及其应用

利用聚四氟乙烯管与不锈钢波纹管组成的具有同轴结构的低温样品架,在扫描电镜中,能作三维自由移动。在流动液氦的冷却下,一分多钟的时间内即可由室温降到4.2K。在6K时,液氦的消耗量为1升/小时。已成功地用于半导体的低温阴极荧光与束感生电流的测量。     

光子扫描隧道显微镜的光电成像系统研究

本文论述了光子扫描隧道显微镜（ＰＳＴＭ）的显微成像机理、成像规律，针对具体的物理模型进行数值模拟计算，并得到了与实际探测相一致的场分布规律。采用自行研制的光子扫描隧道显微镜（ＰＳＴＭ）的显微实验系统对多种样品进行了表面显微成像研究，获得了关于样品表面三维立体图像信息，通过多种图像处理手段对原始图像进行后期处理，得到了更具视觉效果、更为逼真的样品表面图像。     

半绝缘InP中深能级缺陷对电学性质的影响和缺陷的控制

综合深能级缺陷和电学性质的测试结果,证明了半绝缘InP单晶材料的电学性能、热稳定性、均匀性等性能与材料中一些深能级缺陷的含量密切相关.通过分析深能级缺陷产生的规律与热处理及生长条件的关系,给出了抑制缺陷产生,提高材料质量的途径.对缺陷的属性与形成机理进行了分析讨论.     

MBE生长高电阻率GaAs基InAlAs组分渐变缓冲层

研究了用分子束外延(MBE)方法,在SI-GaAs衬底上不同低温生长的台阶式组分渐变InAlAs缓冲层结构.用原子力显微镜(AFM)观测表面形貌,生长温度为340℃时,外延层表面粗糙度为1.79nm.用Van der Pauw方法研究了材料的电学特性,室温电阻率ρ:2.6× 10Ω·cm.(电学性能测试表明200V电压间距1mm时,漏电流仅为0.3μA).高分辨X射线测试样品显示为良好的层状结构,晶体质量随生长逐渐变好.首次用变温Hall测试研究多层InAlAs缓冲层材料内部的载流子传输机制,并用热激电流谱(TSC)分析了其高阻机制.     

半绝缘InP中深能级缺陷对电学性质的影响和缺陷的控制

综合深能级缺陷和电学性质的测试结果,证明了半绝缘InP单晶材料的电学性能、热稳定性、均匀性等性能与材料中一些深能级缺陷的含量密切相关.通过分析深能级缺陷产生的规律与热处理及生长条件的关系,给出了抑制缺陷产生,提高材料质量的途径.对缺陷的属性与形成机理进行了分析讨论.     

电子扫描深能级瞬态谱(SDLTS)测量系统及其应用

本文报导了在ＪＸＡ—３Ａ电子探针上，研制了电子束感生电流装置、电子束消隐装置、可微动低温样品台以及超慢速电子来扫描装置，配置Ｂｏｘｃａｒ平均器。成功地开发了电子束扫描深能级瞬态谱测量系统，它的温度范围为８０—４５０Ｋ，空间分辨率约１０μｍ，测量稳定度为１．５％。对ＧａＡｓ和Ｓｉ中的深能级及其空间分布进行了测量，并与其结构缺陷进行了对比研究。     

掺In半绝缘GaAs衬底上外延GaAs的晶格失配研究

本文报道了在掺In半绝缘GaAs衬底上的液相和汽相外延生长,并用x射线双晶衍射和光学显微等方法研究外延层和衬底之间的晶格失配.结果表明,当衬底中In组分x<0.004时,外延层失配应力主要由弹性形变调节,不出现失配位错,并可得到很好的表面形貌;当x≥0.006时,外延层产生失配位错,失配应力主要由失配位错调节,液相外延层表面出现沿[110]和[110]方向的十字网络.当外延层产生范性形变时衬底中的临界In组分x_c在0.004和0.006之间.