碳硅共掺p型氮化铝晶体结构及光学性能研究

来源 :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 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ren_sir
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  在碳化硅衬底上通过碳硅共掺杂的方式利用升华法制备出p型氮化铝晶体。通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和光致发光(PL)光谱对样品结构和光学性能进行分析。XRD的测试结果表明晶体的生长方向为c轴方向,晶体质量较好。霍尔测试的结果表明制备出的氮化铝晶体导电类型为p型。经过XPS测试分析,尤其是对Si2p和C ls的分析,发现样品中C替代N的位置起受主作用,而Si替代Al的位置起施主作用。通过样品的PL谱观察到波长分别为309nm和396nm的强发射峰。结合样品的结构以及理论计算结果,得知这两个发射峰分别来自于C和Si杂质形成的复合物VN-CN和CN-SiAl。
其他文献
采用激光分子束外延技术,相同的实验条件下分别在Si(111)、sapphire (0006)和MgO(111)衬底上外延出极性纤锌矿结构AlN薄膜。XRDθ-2θ,Φ扫描和ω扫描结果显示(0002)AlN在六方的sapphire (0006)和立方MgO (111)衬底上为均外延生长,其关系为(0002)[11-20]AIN//(111)[0-11]Mgo、(0002)[11-20]AIN//(0
采用基于密度泛函理论的第一性原理全势线性缀加平面波法,研究了C:Si共掺杂纤锌矿AlN的32原子超胞体系的能带结构、电子态密度等性质,分析了C:Si共掺实现p型掺杂的机理。在AlN的掺杂体系中,当C、Si的浓度相等时,C-Si复合物形成,施主和受主杂质会相互补偿,导电性较弱;当提高C的掺杂浓度时,可能有C2-Si,C3-Si等复合物的形成,这些复合物的形成通常能够提高受主杂质的固溶度,降低受主激活
GaSb材料在制作长波长光纤通信器件、红外探测器和热光伏器件方面表现出了极大的潜力和良好的发展前景。本文报道了大直径(最大直径5英寸)GaSb单晶液封直拉法(LEc)生长结果,所生长的单晶材料具有低位错密度(位错腐蚀坑密度低于3000cm-2)和优良的电学性能,获得了良好的器件使用效果。
采用固态分子束外延技术在半绝缘GaAs(001)衬底上生长了AlSb/InAsSb结构的高电子迁移率晶体管(HEMTs)。生长中采用了新型挡板开关顺序,实验发现,室温下非有意掺杂的HEMT结构二维电子气迁移率可以达到16170 cm2/Vs,实验研究了生长温度对二维电子气迁移率的影响。实验发现,随着温度的升高,电子迁移率得到了极大的提高。
重P型掺杂GaAsSb广泛用于InP HBT基区材料,重掺杂影响GaAsSb材料带隙和费米能级等重要参数,这些参数对设计高性能HBT起着关键作用。光荧光作为重要手段广泛用于研究重掺杂Ⅲ-Ⅴ族外延材料。本文通过光荧光方法研究了重掺杂GaAsSb费米能级与Sb组分的关系,由于费米能级与空穴有效质量mh和空穴态密度nh存在函数关系,通过荧光测量并计算了空穴有效质量mh和空穴态密度nh,研究结果表明,mh
本文报告采用金属有机化学气相沉积法(MOCVD)制备InAs/InGaAsP/InP量子点激光器的研究。通过生长条件的优化获得了高质量量子点材料。进一步,通过引入两温盖层生长技术成功地实现了对量子点材料尺寸分布的控制,使量子点芯片的光致荧光(PL)均匀性和可重复性均得到较大改善。所制作的脊型波导量子点激光器实现室温连续激射,平均每层的阈值电流密度低至460A/cm2。
利用AFM(原子力显微镜)、CV以及霍尔测试手段,对在GaAs衬底上分子束外延(MBE)制备的两种不同结构的InAs/AlSb材料进行测试,研究了δ掺杂对InAs沟道中电子迁移率与二维电子气的影响。在对InAs/AlSb材料的能带结构分析研究的基础上,可以通过在InAs沟道上下两层的势垒中分别添加N型δ掺杂来提高沟道中二维电子气浓度。测试结果表明,在只有上层δ掺杂的InAs沟道中电子迁移率与二维电
采用固态分子束外延技术在半绝缘GaAs(001)衬底上生长了AlSb/InAs高电子迁移率晶体管结构,研究了室温下InAs沟道厚度对二维电子气迁移率的影响。研究发现,一个较厚的沟道对提高二维电子气迁移率有很大的作用。研制的AlSb/InAs HEMT室温下迁移率最高达到了23050cm2/Vs,二维电子气浓度为2.8×l012/cm2。
利用标准光刻和感应耦合等离子体(ICP)刻蚀技术制作了直接连接一个输出波导的微柱激光器,并且用BCB进行了包裹。对于直径为15μm,输出波导宽度为2μm的微柱形激光器成功实现了室温的连续注入激射。并且观察到了很好的单模输出特性,当注入电流分别为50和70mA时,波长从1563.5nm变到1573.4nm,边模抑制比分别为27dB和35dB。
InP基高电子迁移率晶体管(HEMT),以其优良的特性成为微波/毫米波高频段低噪声有源器件的主要选择之一,本文根据异质结构参数设计优化方法对InP基HEMT器件进行模拟并优化,并结合国内现有化合物半导体材料生长和器件工艺水平,得到了一组优化的InP基HEMT异质结构设计参数。模拟结果显示,器件的跨导大于800mS/mm,最大饱和电流350mA/mm,沟道电流截止电压-0.6V,电流增益截止频率19