InP基材料摻雜及組分調(diào)制現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、InP、InGaAsP等Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體材料具有電子遷移率高、禁帶寬度大、多數(shù)為直接躍遷帶隙材料等特性，可用于制備高速、高頻半導(dǎo)體器件和半導(dǎo)體激光器、半導(dǎo)體光放大器等光電器件。材料的生長(zhǎng)是制作相應(yīng)器件的重要環(huán)節(jié)，本論文對(duì)InP和InGaAsP進(jìn)行了金屬有機(jī)化合物氣相外延（MOCVD）生長(zhǎng)，并對(duì)InP摻雜中的飽和與擴(kuò)散效應(yīng)、InGaAsP的組分調(diào)制現(xiàn)象進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
　　在n型InP的生長(zhǎng)過程中，通過不斷調(diào)整摻雜劑SiH4的摩爾流量

2、，我們得到了生長(zhǎng)質(zhì)量較好、載流子分布均勻的n型InP外延層，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。p型InP的生長(zhǎng)中容易出現(xiàn)Zn飽和現(xiàn)象，我們通過降低摻雜劑二甲基鋅（DMZn）的摩爾流量，有效避免了Zn飽和現(xiàn)象。此外，Zn的擴(kuò)散系數(shù)比較大，導(dǎo)致在p型InP層的界面處發(fā)生了Zn擴(kuò)散現(xiàn)象。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中采取了同時(shí)降低生長(zhǎng)溫度和 DMZn摩爾流量的措施，在界面處得到了陡峭的載流子濃度分布，很好地抑制了Zn的擴(kuò)散現(xiàn)象。
　　在進(jìn)行InGaAsP的MOCVD生長(zhǎng)時(shí)

3、，測(cè)試表明在外延層中發(fā)生了InGaAsP組分調(diào)制現(xiàn)象。我們對(duì)它的機(jī)理進(jìn)行了研究，并對(duì)外延層厚度、組分和生長(zhǎng)溫度對(duì)組分調(diào)制現(xiàn)象的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)表明，在某一組分區(qū)域內(nèi)的InGaAsP都會(huì)發(fā)生組分調(diào)制現(xiàn)象，并且隨著外延層厚度的增加，組分調(diào)制的強(qiáng)度也會(huì)增強(qiáng)。而提高生長(zhǎng)溫度時(shí)，組分調(diào)制現(xiàn)象同樣變得更加劇烈，這與理論計(jì)算結(jié)果相反。我們認(rèn)為這是由于生長(zhǎng)溫度提高后，材料的張應(yīng)變?cè)龃?，?dǎo)致組分波動(dòng)幅度增大，組分調(diào)制現(xiàn)象增強(qiáng)。此外，測(cè)試結(jié)果表明在