1 中国科学院上海技术物理研究所,功能材料与器件研究中心,上海,200083
2 中国科学院研究生院,北京,100039
3 中国科学院上海技术物理研究所,功能材料与器件研究中心,上海,200083??br>
利用高分辨率X射线衍射技术对分子束外延CdTe(211)B/Si(211)材料的CdTe外延薄膜进行了倒易点二维扫描,并通过获得的对称衍射面和非对称衍射面的倒易空间图,对CdTe缓冲层的剪切应变状况进行了分析.研究发现,对于CdTe/Si结构,随着CdTe厚度的增加,[1-1-1]、[01-1]两个方向的剪切角γ[1-1-1]和γ[01-1]都有变小的趋势,且γ[1-1-1]的大小约为γ[01-1]的两倍;对于CdTe/ZnTe/Si结构,ZnTe缓冲层的引入可以有效地降低CdTe层的剪切应变.
倒易点二维扫描图 剪切应变 分子束外延 CdTe/Si
1 中国科学院上海技术物理研究所,半导体材料器件研究中心及国家红外物理重点实验室,上海,200083
2 中国科学院研究生院,北京,100864
报道了用MBE的方法,在3英寸Si衬底上制备ZnTe/CdTe(211)B复合衬底材料的初步研究结果,该研究结果将能够直接应用于大面积Si基HgCdTe IRFPA材料的生长.经过Si(211)衬底低温表面处理、ZnTe低温成核、高温退火、高温ZnTe、CdTe层的生长研究,用MBE方法成功地获得了3英寸Si基ZnTe/CdTe(211)B复合衬底材料.CdTe厚度大于10μm,XRD FWHM平均值为120 arc sec,最好达到100 arc sec,无(133)孪晶和其他多晶晶向.
分子束外延 碲化镉 硅基 MBE CdTe Si substrate
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2 中科院上海技术物理研究所半导体材料器件研究中心,上海,200083
3 中科院上海技术物理研究所半导体材料器件研究中心,上海,200083）
报道了利用As4作为掺杂源获得原位As掺杂MBEHgCdTe材料的研究结果.利用高温退火技术激活As使其占据Te位形成受主.对原位As掺杂MBEHgCdTe材料进行SIMS及Hall测试,证实利用原位As掺杂及高温退火可获得P型MBEHgCdTe材料.
砷掺杂 退火 分子束外延 碲镉汞 As doping anneal MBE HgCdTe
中科院上海技术物理研究所,半导体材料与器件研究中心,上海,200083
使用二次离子质谱分析(SIMS)方法研究了As在碲镉汞分子束外延样品中的扩散系数.获得了在240℃,380℃和440℃温度下As在碲镉汞材料中的扩散系数,并发现它与退火过程中Hg的分压有关,且Hg空位对As的扩散有明显的辅助增强作用.研究表明在低温段的240℃/24～48小时的退火中As的扩散非常有限,对样品中As的浓度分布影响不大,而在高温段380℃/16小时和440℃/30分钟退火中,As扩散较为明显,能使原来的PN突变结变缓.综合比较As杂质的电学激活以及As扩散因素,高温段440℃/30分钟的退火条件较理想。
砷 扩散 二次离子质谱 碲镉汞 分子束外延 As diffusion SIMS HgCdTe MBE
中国科学院上海技术物理研究所,半导体材料与器件研究中心及红外物理国家重点实验室,上海,200083
报道了用二次离子质谱分析(SIMS)方法对As在碲镉汞分子束外延中的掺入行为的研究结果.发现As在CdTe、HgCdTe表面的粘附系数很低,并与Hg的介入密切相关.对于单晶HgCdTe外延,在170℃生长温度下As的粘附率相对于多晶室温淀积仅为3×10-4,在此生长温度下,通过优化生长条件获得了表面形貌良好的外延材料.通过控制As束源炉的温度可以很好地控制As在HgCdTe层中的原子浓度.
二次离子质谱 分子束外延 碲镉汞 砷掺杂. SIMS MBE HgCdTe As doping.
1 中国科学院上海技术物理研究所半导体材料器件研究中心及国家红外物理实验室,上海,200083
2 中国科学院上海技术物理研究所半导材料器件研究中心及国家红外物理实验室,上海,200083
报道了用分子束外延的方法制备3英寸HgCdTe薄膜的研究结果,获得的HgCdTe外延材料均匀性良好,在直径70mm圆内,组份标准偏差率为1.2%,对应80K截止波长偏差仅为0.1μm.经过生长条件的改进,表面形貌获得了大幅度改善,缺陷密刃∮00cm-2,缺陷尺寸小于10μm,可以满足大规模HgCdTe焦平面列阵的应用需求.抖
分子束外延 均匀性 缺陷 焦平面. MBE HgCdTe HgCdTe uniformity defect FPA.
中国科学院上海技术物理研究所半导体材料器件研究中心,红外物理国家实验室,上海,200083
报道了用MBE的方法,在ZnCdTe衬底上制备Hg1-xCdxTe薄膜的位错密度的研究结果.研究发现Hg1-xCdxTe材料的位错密度与ZnCdTe衬底的表面晶体损伤、Hg1-xCdxTe生长条件以及材料组分密切相关.通过衬底制备以及生长条件的优化,在ZnCdTe衬底上生长的长波Hg1-xCdxTe材料EPD平均值达到4.2×105cm-2,标准差为3.5×105cm-2,接近ZnCdTe衬底的位错极限.可重复性良好,材料位错合格率为73.7%,可满足高性能Hg1-xCdxTe焦平面探测器对材料位错密度的要求.
分子束外延 位错密度. MBE Hg1-xCdxTe Hg1-xCdxTe dislocation density.
1 中国科学院上海技术物理研究所半导体材料与器件研究中心及国家红外物理重点实验室,上海,200083
2 中国科学院上海技术物理研究所半导体材料与器件研究中心及国?液焱馕锢碇氐闶笛槭?上海,200083
采用GaAs作为衬底研究了HgCdTe MBE薄膜的表面缺陷.借助SEM分析了不同缺陷的成核机制,确定了获得良好表面形貌所需的最佳生长条件.发现HgCdTe外延生长条件、衬底表面处理等因素与外延层表面各种缺陷有关.获得的外延层表面缺陷(尺寸大于2 μm)平均密度为300 cm-2,筛选合格率为65%.
分子束外延 表面缺陷. MBE HgCdTe HgCdTe surface defects.
半导体材料与器件研究中心及国家红外物理实验室,上海200083
报道了用MBE方法生长掺In的n型HgCdTe材料的研究结果.发现In作为n型施主在HgCdTe中电学激活率接近100%,其施主电离激活能至少小于0.6meV.确认了在制备红外焦平面探测器时有必要将掺杂浓度控制在～3×1015cm-3水平.比较了高温退火前后In在HgCdTe中的扩散行为,得出在400℃温度下In的扩散系数约为10-14cm2/s,并确认了In原子作为HgCdTe材料的n型掺杂剂的可用性和有效性.
分子束外延 In掺杂. MBE HgCdTe HgCdTe In doping.
1 上海交通大学应用物理系,光电材料与光电器件实验室,上海,200030
2 中国科学院上海技术物理研究所,半导体薄膜材料研究中心,上海,200083
为研制ZnSe基蓝绿色半导体激光器,必须能够对组成激光器的各单元材料实现精确控制生长,包括材料的晶体质量、掺杂浓度和生长速度等。ZnSe是制备蓝绿激光器的基础材料,本文报道利用MBE技术对ZnSe材料进行生长控制和掺杂控制的初步研究结果。
生长控制 掺杂控制 ZnSe ZnSe MBE MBE growth control doping control
