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文檔簡介
1、本文以“Ⅴ/Ⅲ族三元含磷化合物半導(dǎo)體材料生長與性能研究”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)的生長動(dòng)力學(xué)與熱力學(xué)原理,簡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,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,為下一步開展無鋁激光器材料的生長奠定了基礎(chǔ)。
2.通過生長工藝參數(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)化的生長條件為:生長溫度為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。通過分析得到In/Ga束流比增大時(shí),兩種材料的LO1模頻移都變?。虎?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);生長溫度升高時(shí),兩種材料的
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