InSb-InAsSb超晶格紅外探測(cè)薄膜結(jié)構(gòu)與性能.pdf

1、本文用分子束外延法在半絕緣GaAs（001）襯底上成功生長(zhǎng)了InSb/InAsSb超晶格薄膜材料，并對(duì)薄膜表面形貌、斷面形貌、晶體結(jié)構(gòu)、元素?cái)U(kuò)散和光電性能等進(jìn)行了研究。
　　對(duì)所生長(zhǎng)薄膜的能帶結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬計(jì)算，結(jié)果表明：無論是壓應(yīng)力還是拉應(yīng)力，均使材料的禁帶寬度減小。
　　設(shè)計(jì)并生長(zhǎng)了InSb/InAsSb超晶格薄膜樣品，并通過試驗(yàn)方法確定出緩沖層生長(zhǎng)工藝參數(shù)，結(jié)果表明：在570℃、Ga束流為2×10-7torr時(shí)生長(zhǎng)的Ga

2、As緩沖層質(zhì)量較好。
　　采用原子力顯微鏡觀察分析薄膜的表面形貌，結(jié)果表明：與420℃相比，在450℃所生長(zhǎng)的InAsSb薄膜的表面粗糙度較小，但個(gè)別地方有條形缺陷。采用掃描電子顯微鏡觀察薄膜的斷面形貌，得出元素分布情況，結(jié)果顯示薄膜斷面從基體到表面的解理?xiàng)l紋連續(xù)分布，說明薄膜各層間共格良好。利用雙晶X射線衍射方法對(duì)薄膜晶體質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，分析結(jié)果顯示出了尖銳的衍射峰，表明薄膜的結(jié)晶質(zhì)量良好。
　　采用XPS方法對(duì)薄膜的成分分

3、布與元素?cái)U(kuò)散進(jìn)行分析，結(jié)果表明：薄膜各層間存在元素的擴(kuò)散，450℃生長(zhǎng)的薄膜Ga的擴(kuò)散層深達(dá)100nm左右，As的擴(kuò)散層深則達(dá)到120nm之多。且超晶格InAsSb層中，As:Sb值稍小，不摻雜層中有少量Si擴(kuò)散。研究還表明在420℃生長(zhǎng)的樣品中，在超晶格界面處Sb除了有一個(gè)純Sb的峰外，還有Sb-As共價(jià)鍵的峰，且超晶格中As也發(fā)生了一定的擴(kuò)散。
　　采用紅外吸收光譜法對(duì)樣品的紅外吸收性能進(jìn)行分析，結(jié)果表明在10～17μm長(zhǎng)波段