【摘 要】
：
随着新型光电子、红外探测器、毫米波器件等制造技术的快速发展,对标准尺寸的高质量InP,GaSb和InAs单晶衬底的市场需求不断增加。本文介绍了采用液封直拉法批量生长直径2-4英寸的InP、GaSb和InAs单晶以及单晶衬底制备技术的一些最新进展。通过热场优化、控制化学配比、规范生长工艺等措施,有效地避免了晶体中产生团状、线状等高密度位错聚集结构,保证了单晶质量的重复性和一致性,满足实用化要求。其中
【机 构】
：
中国科学院半导体研究所,北京 100083 Institute of Semiconductors
【出 处】
：
第十七届全国化合物半导体材料微波器件和光电器件学术会议
论文部分内容阅读
随着新型光电子、红外探测器、毫米波器件等制造技术的快速发展,对标准尺寸的高质量InP,GaSb和InAs单晶衬底的市场需求不断增加。本文介绍了采用液封直拉法批量生长直径2-4英寸的InP、GaSb和InAs单晶以及单晶衬底制备技术的一些最新进展。通过热场优化、控制化学配比、规范生长工艺等措施,有效地避免了晶体中产生团状、线状等高密度位错聚集结构,保证了单晶质量的重复性和一致性,满足实用化要求。其中InP单晶的X-射线衍射半峰宽为10-20弧秒,GaSb单晶的衍射半峰宽为10-15弧秒,InAs单晶的衍射半峰宽为12-18弧秒,表明这些晶体具有相当好的晶格完整性。针对InP、GaSb和InAs单晶衬底物理化学特性的差异,分别建立了晶片的机械化学抛光、晶片腐蚀清洗等整套工艺技术,有效去除了晶片的表面损伤和残留颗粒,为国内外用户批量生产了开盒即用单晶衬底并取得良好的使用效果和经济效益。
其他文献
本文报道了一种可用于长距离光纤通信的平面结构InGaAs/InP分离吸收、过渡、电荷、倍增(SAGCM)雪崩光电探测器(APD)。对于30微米直径的器件,其暗电流在穿通电压处可低至0.032nA,在90％击穿电压下暗电流仅0.16nA.未生长抗反膜的器件对1.55微米的光的初始响应度(增益为1时)可达0.65A/W。器件设计倍增层厚度低于300nm,通过刻蚀圆坑与单浮动扩散保护环相结合的方法抑制边
本文采用硫化铵化学处理的方法对InN表面高密度的累积层进行调控。由霍尔测试结果表明,硫化处理后,InN薄层电导发生改变,并结合层状模型,提取表层和体层的电子输运特性,发现不同极性的InN表面电荷累积层的载流子浓度均有所降低而体层几乎不变,且N极性表面比In极性表面下降的程度更大。XPS表明,由于不同极性的InN表面施主态的分布不同,因此表面费米能级钉扎的位置不同,硫化处理过程中,S可以对InN表面
本文报道了一种GaAs基顶部入射的异变谐振腔增强型(RCE)1.55μm InGaAs部分耗尽吸收探测器(PDA-PD)。器件的外延结构由分子柬外延系统(MBE)生长。底镜和顶镜分别是由20对AlAs/GaAs分布布拉格反射器(DBR)和两对Ta2Os/SiO2 DBR组成,腔内InGaAs和GaAs之间的失配应变由线性缓变的IrxAl0.4Ga0.6-xAs缓变层调节(In组分由0.02线性变化
采用对接耦合外延、变脊宽加全息曝光技术,设计制作了四波长分布反馈激光器阵列与多模干涉耦合器(MMI)合波输出集成芯片。阵列器件的出射波长处于1550nm波段,阈值电流小于35mA,边模抑制比大于33dB,出光功率大于1.4mW。这是作者研制光子集成电路(PIC)芯片的初步尝试。
采用有限元法模拟了物理气相传输法(PVT)制备大尺寸AIN晶体的温度场，应用ANSYS软件对比研究了在不同实验条件下生长系统的温度场分布情况。模拟结果表明：最高温度在坩埚上，并位于感应线圈的几何中心处。物料与结晶体之间的距离对温度梯度有很大的影响。在电源的输出电流、输出频率以及测温孔直径不变的情况下，选择适当的感应线圈匝间距、坩埚位置以及物料与晶体之间的距离可以提高坩埚内的轴向温度梯度和物料区温度
笔者已经生长出质量极高的长波二类超晶格红外探测材料,并研制成功具有不同界面类型的长波红外探测器及窄带双色红外探测器器件。X射线双晶衍射表明具有InSb界面类型的p-i-n型器件结构的卫星峰半宽为24弧秒,而混合界面的仅为17弧秒。InSb型界面长波器件在77K温度下的50％截止波长为9.6微米,峰值响应率为3.2A／W。还研制成功通过改变偏压极性实现双色探测的窄带型长波／甚长波InAs/GaSb二
采用激光分子束外延技术,分别在非极性m面Sapphire和非极性m面ZnO缓冲层的Sapphire衬底上获得了外延的非极性m面AlN薄膜。从XRD中可以看出,ZnO缓冲层的引入减小了AlN与Sapphire衬底的晶格失配。根据Φ扫描结果得到AlN与ZnO缓冲层及Sapphire衬底面内关系为AIN∥ZnO∥Sapphire,[0001]AIN∥[0001]ZnO∥[-12-10] Sapphire
当In组分为0.18时,由于InAlN和GaN晶格匹配,InAlN/A1N/GaN HFET成为新一代HFET的研究热点,本文通过平行电导法计算界面缺陷态,发现存在快慢两种缺陷态,分别来自于HFET表面和InAlN和GaN界面。界面缺陷能级为低于导带底0.3ev左右,时间常数T～0.5-0.6us,界面缺陷态密度为l～3×lO12cm-2ev-1,说明虽然InAlN和6aN晶格匹配,但依然存在着比
本文通过Si掺杂技术大幅提高了InAs/GaAs量子点中间能带太阳能电池的性能。与同结构、无掺杂的参比电池相比,采用合适的Si掺杂技术,InAs/GaAs量子点中间能带太阳能电池的开路电压由0.67V提升至0.84V,效率由11.3％显著提升至17.0％。这种提升主要源于量子点材料缺陷密度的减少和器件中能量损失的降低。
本文优化设计了一种高频高饱和输出的单行载流子光电探测器(UTC-PD)。引入线性掺杂吸收区和窄InP崖层从而获得高频高饱和探测器。利用微电子工艺制备器件,并对其暗电流、光响应、接触电阻、低频电容和带宽进行了测试分析。结果显示,直径为15μm的探测器,在1V反偏电压下的暗电流为3.5nA。器件在1.55μm的入射光下的响应度为0.3A/W,零偏压下的饱和光强为135mW。3dB带宽为15GHz。