離子注入誘導無序及無雜質空位擴散方法改變InGaAsP-InP多量子阱材料帶隙的研究.pdf

1、實現(xiàn)半導體光子集成(PIC)和光電子集成(OEIC)的關鍵問題是工藝上如何采用簡單可靠的方法,在同一襯底上制成具有不同禁帶寬度的光電子器件.量子阱混合技術以其能簡單有效地改變量子阱材料的帶隙成為人們研究的熱點.量子阱混合技術主要包括以下幾種方法:雜質誘導擴散(IID),離子注入誘導無序(IICD),光吸收誘導無序(PAID)和無雜質空位擴散誘導無序(IFVD). 該論文用量子阱混合技術中的離子注入誘導無序和無雜質空位擴散方法,研究了In

2、GaAsP/InP多量子阱結構材料的帶隙藍移.在無雜質空位擴散方法中,用PECVD沉積SiOP結構的電介質薄膜作為誘導量子阱混合的蓋層,在850℃,7s的條件下快速熱退火.光熒光譜(PL)測試表明:該膜能引起很強的量子阱混合效果,沉積此膜后退火的樣品比原始樣品的發(fā)射波長藍移了341nm,帶隙能量增寬了224 meV.并用紅外光譜和XPS譜確定了膜的結構,分析其增強量子阱混合的原因.用離子注入誘導的方法在樣品中注入與量子阱組成元素相關的P

3、離子,經750℃,60s的快速熱退火后,用光熒光譜測量,得出的結論是:磷離子注入誘導方法引起量子阱混合的效果明顯,同時存在帶隙藍移隨注入能量的增加而變大的規(guī)律.對于180keV的注入能量,10<'13>量級的注入劑量,帶隙藍移隨注入劑量的增加而減少.另外,我們用SiO<,2>膜作為掩膜層,通過不同厚度的SiO<,2>膜對樣品進行P+注入,在同樣條件下快速熱退火.發(fā)現(xiàn)藍移量隨SiO<,2>膜厚度的增加而減少,而且變化較為明顯,可用于實現(xiàn)橫