InP基材料摻雜及組分調(diào)制現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2018-06-23 20:45
本文選題:金屬有機(jī)化合物氣相外延 + 磷化銦; 參考:《華中科技大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:InP、InGaAs P等Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體材料具有電子遷移率高、禁帶寬度大、多數(shù)為直接躍遷帶隙材料等特性,可用于制備高速、高頻半導(dǎo)體器件和半導(dǎo)體激光器、半導(dǎo)體光放大器等光電器件。材料的生長(zhǎng)是制作相應(yīng)器件的重要環(huán)節(jié),本論文對(duì)InP和InGaAs P進(jìn)行了金屬有機(jī)化合物氣相外延(MOCVD)生長(zhǎng),并對(duì)InP摻雜中的飽和與擴(kuò)散效應(yīng)、InGaAsP的組分調(diào)制現(xiàn)象進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。在n型InP的生長(zhǎng)過程中,通過不斷調(diào)整摻雜劑SiH4的摩爾流量,我們得到了生長(zhǎng)質(zhì)量較好、載流子分布均勻的n型InP外延層,達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。p型InP的生長(zhǎng)中容易出現(xiàn)Zn飽和現(xiàn)象,我們通過降低摻雜劑二甲基鋅(DMZn)的摩爾流量,有效避免了Zn飽和現(xiàn)象。此外,Zn的擴(kuò)散系數(shù)比較大,導(dǎo)致在p型InP層的界面處發(fā)生了Zn擴(kuò)散現(xiàn)象。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中采取了同時(shí)降低生長(zhǎng)溫度和DMZn摩爾流量的措施,在界面處得到了陡峭的載流子濃度分布,很好地抑制了Zn的擴(kuò)散現(xiàn)象。在進(jìn)行InGaAsP的MOCVD生長(zhǎng)時(shí),測(cè)試表明在外延層中發(fā)生了InGaAs P組分調(diào)制現(xiàn)象。我們對(duì)它的機(jī)理進(jìn)行了研究,并對(duì)外延層厚度、組分和生長(zhǎng)溫度對(duì)組分調(diào)制現(xiàn)象的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)表明,在某一組分區(qū)域內(nèi)的InGaAs P都會(huì)發(fā)生組分調(diào)制現(xiàn)象,并且隨著外延層厚度的增加,組分調(diào)制的強(qiáng)度也會(huì)增強(qiáng)。而提高生長(zhǎng)溫度時(shí),組分調(diào)制現(xiàn)象同樣變得更加劇烈,這與理論計(jì)算結(jié)果相反。我們認(rèn)為這是由于生長(zhǎng)溫度提高后,材料的張應(yīng)變?cè)龃?導(dǎo)致組分波動(dòng)幅度增大,組分調(diào)制現(xiàn)象增強(qiáng)。此外,測(cè)試結(jié)果表明在p型InGaAsP外延層中也存在組分調(diào)制現(xiàn)象,并且調(diào)制強(qiáng)度很大。
[Abstract]:InP InGaAs P and other 鈪,
本文編號(hào):2058380
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