Ⅴ-Ⅲ族三元含磷化合物半導(dǎo)體材料生長(zhǎng)與性能研究.pdf

1、本文以“Ⅴ/Ⅲ族三元含磷化合物半導(dǎo)體材料生長(zhǎng)與性能研究”為研究方向，文獻(xiàn)調(diào)研和探討了含磷化合物半導(dǎo)體激光器的研究進(jìn)展與應(yīng)用；闡述了分子束外延技術(shù)的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)與熱力學(xué)原理，簡(jiǎn)要介紹了幾種材料表征技術(shù)；深入研究了InGaP/GaAs及InGaAs/InP異質(zhì)外延的晶格匹配生長(zhǎng)及表面形貌變化，利用Raman光譜，分析了材料有序度的變化規(guī)律，從而實(shí)現(xiàn)了材料的優(yōu)化生長(zhǎng)，得到了質(zhì)量較好的Ⅴ/Ⅲ族三元化合物材料。主要成果和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　

2、1.成功的采用SSMBE技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行材料生長(zhǎng)并研究了含磷Ⅴ/Ⅲ族三元化合物半導(dǎo)體外延材料，為下一步開(kāi)展無(wú)鋁激光器材料的生長(zhǎng)奠定了基礎(chǔ)。
　　 2.通過(guò)生長(zhǎng)工藝參數(shù)和材料性能的綜合實(shí)驗(yàn)研究，分析和討論了生長(zhǎng)溫度、In/Ga比、Ⅴ/Ⅲ比等參數(shù)對(duì)材料組分和表面形貌等相互影響的關(guān)系，獲得了晶格失配度在10-4量級(jí)的InGaP/GaAs和InGaAs/InP異質(zhì)外延材料。InGaP/GaAs優(yōu)化的生長(zhǎng)條件為：生長(zhǎng)溫度為480℃附近，In/

3、Ga束流比大約在1.7:1，Ⅴ/Ⅲ束流比為9:1左右。InGaAs/InP優(yōu)化生長(zhǎng)區(qū)是：In/Ga束流比大約在2:1，Ⅴ/Ⅲ束流比為8～9:1左右。
　　 3.通過(guò)對(duì)兩種InGaP/GaAs和InGaAs/InP異質(zhì)外延材料的拉曼光譜研究，發(fā)現(xiàn)了兩種材料都具有雙模模式。通過(guò)分析得到In/Ga束流比增大時(shí)，兩種材料的LO1模頻移都變??；Ⅴ/Ⅲ束流比增大時(shí)，兩種材料的有序度變化相反，這與選取的數(shù)值范圍有關(guān)；生長(zhǎng)溫度升高時(shí)，兩種材料的