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中红外InAsSb材料的MOCVD生长特性研究

作　者: 彭新村
导　师: 张宝林
学　校: 吉林大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 中红外 InAsSb MOCVD 外延生长
分类号: TN304.05
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 195次
引　用: 4次
阅　读: 论文下载

内容摘要

InAsSb是一种含锑合金半导体材料,能够通过调节组分获得0.1~ 0.36eV范围内的禁带宽度值(相应波长范围3.4-12.4μm) ,在所有Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体中最低。它在各种光电器件中都具有潜在的应用价值,如激光器、发光二极管、光探测器等等,可工作在3~5μm和8~14μm两个大气窗口。本论文的主要工作是研究中红外InAsSb材料的金属有机化学气相淀积(MOCVD)生长特性。首先,采用低压MOCVD系统生长InAsSb材料,掌握了含锑材料的MOCVD生长技术。再次,采用各种表征方法对InAsSb外延层进行表征。用1000倍光学显微镜观察外延层的表面形貌;对外延层进行X射线衍射分析,研究其结晶质量,确定其晶格常数和组分;用范德堡霍尔法测试外延层的电学特性,研究其载流子迁移率、载流子浓度、导电类型等电学方面的性质。利用各种材料表征结果结合其生长参数,详细讨论各生长参数对InAsSb材料性能的影响。通过本工作掌握了InAsSb材料MOCVD生长的控制技术,并通过对实验结果的分析讨论了各生长参数对材料性能的影响,获得了最佳质量材料的生长参数。由于未来的主体工作是研究GaInAsSb四元合金的MOCVD生长方法和生长特性,并制作基于此材料的热光伏(TPV)器件。与InAsSb材料相比,GaInAsSb只多了一种组元Ga,两者各种性能都非常相似。因此,对InAsSb材料生长特性的研究,有利于将来生长高质量的GaInAsSb材料,为未来的工作奠定基础。

全文目录

内容提要  4-6
第一章综述  6-19
  1.1 引言  6
  1.2 窄禁带半导体  6-16
  1.3 论文的主要内容及目的  16-17
  参考文献  17-19
第二章 INASSB材料的MOCVD 生长  19-47
  2.1 InAsSb 材料简述  19-27
  2.2 InAsSb 材料的MOCVD 生长  27-43
  参考文献  43-47
第三章 INAS_(1-X)SB_X材料的生长质量研究  47-65
  3.1 材料的MOCVD 生长参数及表征手段  47-49
  3.2 表面形貌与生长参数的关系  49-52
  3.3 结晶质量与生长参数的关系  52-63
  3.4 总结  63
  参考文献  63-65
第四章 INAS_(1-X)SB_X材料的组分及电学特性研究  65-83
  4.1 InAS_(1-x)Sb_x 材料组分的研究  65-75
  4.2 InAS_(1-x)Sb_x 材料的电学特性研究  75-82
  参考文献  82-83
第五章总结  83-86
摘要  86-89
ABSTRACT  89-93
致谢  93

中红外InAsSb材料的MOCVD生长特性研究

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