一种GaAs基InAs<sub>1-x</sub>Sb<sub>x</sub>/InSb多量子阱薄膜的分子束外延生长方法

文档序号:8200410阅读:296来源:国知局
专利名称:一种GaAs基InAs<sub>1-x</sub>Sb<sub>x</sub>/InSb多量子阱薄膜的分子束外延生长方法
技术领域
本发明涉及一种GaAs基多量子阱薄膜的生长方法。
背景技术
InAsSb薄膜及其多量子阱由于其优异的光电性能特性越来越受到人们的重视,是近二十年来国内外的研究热点。InAsSb薄膜及其多量子阱已应用于制作光电探测器,其制备方法包括金属有机物气相沉积法与分子束外延法等。在光电探测器应用方面,采用GaAs衬底上外延生长InAsSb/InSb多量子阱薄膜,有利于将大面积的InAsSb/InSb多量子阱探测器阵列与GaAs基信号读出与处理部件进行单片集成。然而异质外延的InAsSb薄膜与衬底GaAs之间存在较大的晶格失配度,由于晶格失配引起界面处高密度的位错,在薄膜中产生大量缺陷,影响了薄膜的质量与器件的性能。因此,获取GaAs基高质量的InAsSb/InSb多量子阱薄膜的分子束外延生长的工艺技术具有现实的应用价值。

发明内容
本发明的目的是为了解决现有GaAs基InAs卜xSbx/InSb多量子阱薄膜中InASl—xSbx/InSb薄膜与衬底GaAs之间存在较大的晶格失配度,导致在GaAs衬底上异质外延生长的InASl—xSbx/InSb薄膜的表面粗糙度大、晶体质量低与光电性能差的问题,本发明提供了一种GaAs基InAs卜xSbx/InSb多量子阱薄膜的分子束外延生长方法。
本发明一种GaAs基InAs卜xSbx/InSb多量子阱薄膜的分子束外延生长方法是通过以下步骤实现的一、除气、脱氧化膜将GaAs衬底加热至40(TC,然后保温除气50 90min,然后再升温至610 630°C,再保温10 20min ;二、生长GaAs缓冲层控制GaAs衬底温度为580 600°C, Ga束流为6X10—7mbar, As束流为1. 2X 10—5mbar,生长时间为18 22min ;三、生长低温InSb缓冲层控制GaAs衬底温度为30(TC,控制In的生长速率为200nm/h,In与Sb4的束流比为0. 85 : 1,生长时间为8 12min ;四、生长常温InSb缓冲层控制衬底温度为40(TC,控制In的生长速率为lym/h, In与Sb4的束流比为1 : 2,生长时间为50 70min ;五生长InAs(1—x)/2Sb(1+x)/2缓冲层控制衬底温度为42(TC,保持步骤四中的In和S、束流不变,调整As2的束流,使A^与In的束流比(As2/In)为0 < As2/In< 0. 65,生长时间为100 150min得InAs(1—x)/2Sb(1+x)/2缓冲层,其中0. 5 < x < 1 ;六、生长InASl—xSbx/InSb单周期量子阱薄膜控制衬底温度为42(TC,保持步骤五的In和S、束流不变,调整As2的束流,使As2与In的束流比(As2/In)为0 < As2/In < 1. 3,生长70 75s,然后关闭In、As2和Sb4源炉,再打开In和Sb4源炉,控制In和Sb4束流为步骤五的束流,生长70 75s得InASl—xSbx/InSb单周期量子阱薄膜,其中0. 5 < x < 1 ;七、生长InAs卜xSbx/InSb n周期量子阱薄膜重复步骤六的操作n-l次,得GaAs基InAs卜xSbx/InSb n周期量子阱薄膜,即GaAs基InASl—xSbx/InSb多量子阱薄膜,其中,n = 25 35,0. 5 < x < 1 ;其中步骤二至步骤六中采用间歇式生长方式。
本发明步骤一中除气后再升温至610 63(TC,进行脱氧化膜,具体脱氧化膜温度依据保温10 20min后高能电子衍射仪的衍射图案出现清晰2X4再构表面的条纹而定。
本发明中生长速率通过高能电子衍射仪强度振荡曲线确定。 本发明采用免清洗的GaAs(OOl)半绝缘衬底,使用分子束外延设备在预处理的GaAs衬底上依次生长GaAs缓冲层、低温InSb缓冲层、常温InSb缓冲层和InAs(卜x)/2Sb(1+x)/2(0. 5 < x < 1)缓冲层,再生长满足需要厚度的InAs卜xSbx/InSb (0. 5 < x< 1)多量子阱薄膜结构,本发明的GaAs基InAShSb乂InSb多量子阱薄膜在5X5 iin^选区表面均方根粗糙度达到5. 16nm ;双晶X射线衍射出现七级卫星峰,半峰宽为225 248秒;室温下截止波长可达10微米。 本发明首先在GaAs衬底上先生长厚约0.2iim GaAs缓冲层,可以减小衬底表面杂质的影响,同时改善后续薄膜的结晶质量;低温InSb缓冲层的生长需要精确控制膜厚在30 40nm,这能使后续常温InSb缓冲层的表面粗糙度小且电性能较好;常温InSb缓冲层的生长可有效地阻止失配位错延伸至后续的InAs(卜x)/2Sb(1+x)/2(0. 5 < x < 1)缓冲层中,从而降低后序外延层中的失配位错;InAs(1—x)/2Sb(1+x)/2(0. 5 < x < 1)缓冲层的生长则是为了进一步降低多量子阱部分的位错,InAs(1—x)/2Sb(1+x)/2晶格常数等于InASl—xSbx/InSb量子阱的平均晶格常数,使多量子阱部分不存在由于该部分与缓冲层之间的失配造成的有害应力,这种有害应力随着多量子阱部分厚度的增加将会产生位错。 本发明步骤二至步骤六中多层缓冲层和InASl—xSbx/InSb多量子阱薄膜结构的生长过程中,采取了间歇式生长方式,当减少V族元素生长时,间歇5 8min,使残余的和炉壁脱附的该V族元素充分地被抽走,这样避免了该V族元素在下一层生长中的残留;当增加V族元素生长时则有1 2min的间歇,使V族元素的束流稳定后再开始生长。
本发明得到的InAs卜xSbx/InSb多量子阱结构中单周期的厚度应略小于临界厚度,单周期厚度太小,有益应力也小,不能达到尽可能长和大的波长响应,单周期厚度超过临界厚度,使InAs卜xSbjP InSb中产生位错,使薄膜质量降低,因此,本发明的InAs卜xSbx/InSb多量子阱薄膜的周期数为25 35,周期太多将增加复合,降低量子效率,周期太少,降低了吸收度,光电响应信号会减弱。 本发明得到的表面光滑、低位错、高晶体质量和光电性能良好的InASl—xSbx/InSb多量子阱薄膜可用于制作光电探测器,为GaAs基光电器件的制作提供了材料工艺手段。


图1是具体实施方式
十七的InAS。.3Sb。.7/InSb多量子阱薄膜的原子力显微镜照片;图2是具体实施方式
十七的InAs。. 3Sb。. 7/InSb多量子阱薄膜的双晶X射线衍射测试曲线图;图3是具体实施方式
十七的InAS。.3Sb。.7/InSb多量子阱薄膜的傅里叶变换红外(FTIR)透射光谱谱图。
具体实施例方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式
,还包括各具体实施方式
间的任意组合。
具体实施方式
一 本实施方式GaAs基InASl—xSbx/InSb多量子阱薄膜的分子束外
5延生长方法是通过以下步骤实现的一、除气、脱氧化膜将GaAs衬底加热至40(TC,然后保 温除气50 90min,然后再升温至610 630°C ,再保温10 20min ;二、生长GaAs缓冲层 控制GaAs衬底温度为580 600°C, Ga束流为6X 10—7mbar, As束流为1. 2X 10—5mbar,生 长时间为18 22min ;三、生长低温InSb缓冲层控制GaAs衬底温度为30(TC,控制In的 生长速率为200nm/h,In与Sb4的束流比为0.85 : 1,生长时间为8 12min ;四、生长常温 InSb缓冲层控制衬底温度为40(TC,控制In的生长速率为1 P m/h, In与Sb4的束流比为 1 : 2,生长时间为50 70min ;五生长InAs(卜x)/2Sb(1+x)/2缓冲层控制衬底温度为420°C, 保持步骤四中的In和Sb4束流不变,调整As2的束流,使As2与In的束流比(As2/In)为0 < As2/In < 0. 65,生长时间为100 150min得InAs(1—x)/2Sb(1+x)/2缓冲层,其中0. 5 < x < 1 ; 六、生长InASl—xSbx/InSb单周期量子阱薄膜控制衬底温度为42(TC,保持步骤五的In和 Sb4束流不变,调整As2的束流,使As2与In的束流比(As2/In)为0 < As2/In < 1. 3,生长 70 75s得InASl—xSbx,然后关闭In、 As2和Sb4源炉,间歇5min后,再打开In和Sb4源炉, 控制In和Sb4束流为步骤五的束流,生长70 75s得InAs卜xSbx/InSb单周期量子阱薄膜, 其中0. 5 < x < 1 ;七、生长InAs卜xSbx/InSbn周期量子阱薄膜重复步骤六的操作n_l次, 得GaAs基InAs卜xSbx/InSb n周期量子阱薄膜,即GaAs基InASl—xSbx/InSb多量子阱薄膜, 其中,n = 25 35,0. 5 < x < 1 ;其中步骤二至步骤六中采用间歇式生长方式。
本实施方式步骤一中在40(TC条件下将GaAs衬底中存在空气除掉,以保证GaAs缓 冲层与衬底的结合良好。 本实施方式采用免清洗的GaAs(OOl)半绝缘衬底,使用分子束外延设备(VG, V-80H)在预处理的GaAs衬底上依次生长GaAs缓冲层、低温InSb缓冲层、常温InSb缓冲 层和InAs(1—x)/2Sb(1+x)/2(0. 5 < x < 1)缓冲层,再生长满足需要厚度的InASl—xSbx/InSb (0. 5 <x< 1)多量子阱薄膜结构,本发明的GaAs基InAShSb乂InSb多量子阱薄膜在5X5 iim2 选区表面均方根粗糙度达到5. 16nm ;双晶X射线衍射出现七级卫星峰,半峰宽为225 248 秒;室温下截止波长可达10微米。 本实施方式步骤二生长的GaAs缓冲层为0. 18 y m 0. 22 y m ;步骤三生长的低 温InSb缓冲层的厚度为30nm 40nm ;步骤四生长的常温InSb缓冲层的厚度为0. 8 y m 1. 2 m ;步骤五生长的InAs(1—x)/2Sb(1+x)/2缓冲层的厚度为1. 7 y m 2. 5 y m ;步骤六生长的 InASl—xSbx/InSb单周期量子阱薄膜的中InAs卜xSbx的厚度为19. 4nm 20. 8nm, InSb的厚 度与InAs卜xSbx的厚度一致;步骤七得到InASl—xSbx/InSb多量子阱薄膜的厚度为1. 0 y m 1. 4u m。
具体实施方式
二 本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中GaAs衬底首 先在预备室中、40(TC条件下加热除气lh,然后将GaAs衬底传入生长室,在As气氛保护下, 升温到一定的温度(脱氧化膜温度),在该脱氧化膜温度下保温10 20min后可使高能电 子衍射仪的衍射图案出现清晰2x4再构表面的条纹后,即脱去氧化膜。其它步骤及参数与具体实施方式
一相同。 本实施方式中脱氧化膜温度针对不同的GaAs衬底而不同;采用免清洗的 GaAs(OOl)衬底(由中科镓英半导体有限公司提供)的脱氧化膜温度为61(TC。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一或二不同的是步骤二中控制 GaAs衬底温度为低于步骤一中脱氧化膜温度3(TC的温度。其它步骤及参数与具体实施方式
一或二相同。 具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一、二或三不同的是步骤二中生长 时间为20min。其它步骤及参数与具体实施方式
一、二或三相同。
本实施方式得到的GaAs缓冲层厚度为0. 2 y m。 不同的生长时间对应不同的GaAs缓冲层厚度,生长时间越长,GaAs缓冲层厚度越 大。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
一至四不同的是步骤三生长时间为 10min。其它步骤及参数与具体实施方式
一至四相同。
本实施方式生长低温InSb缓冲层的厚度为35nm。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
一至五不同的是步骤四中生长时间 为60min。其它步骤及参数与具体实施方式
一至五相同。
本实施方式生长常温InSb缓冲层的厚度为1 y m。
具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
一至六不同的是步骤五中使A^与 In的束流比(As2/In)为0. 2 < As2/In < 0. 6。其它步骤及参数与具体实施方式
一至六相 同。 本实施方式对应的x取值为0. 55 < x < 0. 85。
具体实施方式
八本实施方式与具体实施方式
一至六不同的是步骤五中使A^与 In的束流比(As2/In)为0.4。其它步骤及参数与具体实施方式
一至六相同。
本实施方式对应的x取值为O. 7。
具体实施方式
九本实施方式与具体实施方式
一至八不同的是步骤五中生长时间
为120min。其它步骤及参数与具体实施方式
一至八相同。 本实施方式生长InAs(卜x)/2Sb(1+x)/2缓冲层的厚度为2 y m。
具体实施方式
十本实施方式与具体实施方式
一至九不同的是步骤六中使A^与 In的束流比(As2/In)为0. 4 < As2/In < 1. 2。其它步骤及参数与具体实施方式
一至九相 同。 本实施方式中As2与In的束流比是步骤五中As2与In的束流比2倍。对应的x 值为0. 55 < x < 0. 85。
具体实施方式
i^一 本实施方式与具体实施方式
一至九不同的是步骤六中使As2 与In的束流比(As2/In)为0. 8。其它步骤及参数与具体实施方式
一至九相同。
本实施方式中As2与In的束流比是步骤五中As2与In的束流比2倍。对应的x 值为0.7。
具体实施方式
十二 本实施方式与具体实施方式
一至十一不同的是步骤六中生长 72s得InASl—xSbx。其它步骤及参数与具体实施方式
一至十一相同。 本实施方式得到的InASl—xSbx的厚度为20nm,略小于临界厚度(约25nm),有益应 力大,可以达到尽可能长和大的波长响应。
具体实施方式
十三本实施方式与具体实施方式
一至十二不同的是步骤六中生长 72s得InAs卜xSb乂InSb单周期量子阱薄膜。其它步骤及参数与具体实施方式
一至十二相同。
本实施方式得到的InAs卜xSbx/InSb单周期量子阱薄膜中InSb层的厚度为20nm。
具体实施方式
十四本实施方式与具体实施方式
一至十三不同的是步骤七中n =27 32。其它步骤及参数与具体实施方式
一至实施不同。本实施方式得到的InAs卜xSbx/InSb多量子阱薄膜的厚度为1. 08 y m 1. 28 y m。
具体实施方式
十五本实施方式与具体实施方式
一至十三不同的是步骤七中n = 30。其它步骤及参数与具体实施方式
一至实施不同。 本实施方式得到的InAs卜xSbx/InSb多量子阱薄膜的厚度为1. 2 y m。
具体实施方式
十六本实施方式与具体实施方式
一至十五不同的是步骤二至步骤
六采取间歇式生长方式;步骤二结束后,降温至衬底所需温度,然后将Ga和As2源炉阀关
闭,间歇5分钟后打开Sb4源炉阀,间歇lmin后再打开In源炉阀,进行步骤三;步骤三结束
后将In源炉阀关闭,待温度升至40(TC后,再打开In源炉阀进行步骤四;步骤四结束后将
In源炉阀关闭,待温度升至42(TC后,打开As2源炉阀,调整As2和Sb4的束流比,间歇lmin
后,打开In源炉阀进行步骤五;步骤五结束后将In源炉阀关闭,调整A&束流,间歇lmin后
打开In源炉阀进行步骤六。其它步骤及参数与具体实施方式
一至十五相同。 本实施方式中凡是在需增加V族元素时,均需要间歇lmin后,再进行生长,以保证
V族元素束流平稳。减少V族元素时,间歇5min,使残余的和炉壁脱附的该V族元素充分地
被抽走,这样避免了该V族元素在下一层生长中的残留。
具体实施方式
十七本实施方式GaAs基InAs。.3Sb。.7/InSb多量子阱薄膜的分子 束外延生长方法是通过以下步骤实现的一、免清洗的GaAs(100)衬底首先在预备室中、 40(TC条件下加热除气lh,然后将GaAs(lOO)衬底传入生长室,再升温到610°C,在As气 氛保护下脱氧化膜10 20min ;二、将GaAs衬底的温度降3(TC至580°C,控制Ga束流为 6X 10—7mbar, As束流为1. 2X 10—5mbar,生长20min得到GaAs缓冲层;三、将衬底降温至 30(TC,然后将Ga和As2源炉阀关闭,间歇5分钟后打开Sb4源炉阀,间歇lmin后再打开In 源炉阀,控制GaAs衬底温度为30(TC,控制In束流使In生长速率为200nm/h, In与Sb4的 束流比为0.85 : l,生长lOmin得低温InSb缓冲层;四、将In源炉阀关闭,待衬底温度升 至40(TC后,再打开In源炉阀,然后控制衬底温度为40(TC,控制In束流使的生长速率为 1 y m/h, In与Sb4的束流比为1 : 2,生长60min得常温InSb缓冲层;五、将In源炉阀关 闭,待衬底温度升至42(TC后,打开As2源炉阀,调整As2和Sb4的束流比,间歇lmin后,打开 In源炉阀,然后控制衬底温度为42(TC,控制In和Sb4的束流与步骤四中In和Sb4的束流 一致,调整As2的束流,使As2与In的束流比(As2/In)为0. 4,生长120min得InAs。. 15Sb。.85 缓冲层;六、将In源炉阀关闭,调整A^束流,间歇lmin后打开In源炉阀,然后控制衬底温 度为420°C ,保持步骤五的In和Sb4束流不变,调整As2的束流,使As2与In的束流比(As2/ In)为0. 8,生长72s得InAs。.3Sb。.s,然后关闭In、 As2和Sb4源炉,间歇5min后,再打开In 和Sb4源炉,控制In和Sb4束流为步骤五的束流,生长72s得InAs。.3Sb。.7/InSb单周期量子 阱薄膜;七、重复步骤六的操作29次,得GaAs基InAS。.3Sb。.7/InSb 30周期量子阱薄膜,然 后关闭In源炉阀,在Sb4气氛保护下将衬底降温至300°C,关Sb4源炉阀,然后衬底自然冷 却至室温,即得GaAs基InAs。.3Sb。.7/InSb多量子阱薄膜。 本实施方式步骤一中免清洗的GaAs (100)衬底在61(TC下的高能电子衍射仪的衍 射图案出现清晰2X4再构表面的条纹。 本实施方式采用的设备为分子束外延设备(VG, V-80H)。 本实施方式步骤二生长的GaAs缓冲层为0. 2 y m ;步骤三生长的低温InSb缓冲层的厚度为35nm ;步骤四生长的常温InSb缓冲层的厚度为1 P m ;步骤五生长的InAs。. 15Sb。.85 缓冲层的厚度为2iim ;步骤六生长的InAS。.3Sb。.7/InSb单周期量子阱薄膜的中InAs。.3Sb。.7 的厚度为20nm, InSb的厚度与InAs。.3Sb。.7的厚度一致;步骤七得到InAs。.3Sb。.7/InSb多量 子阱薄膜的厚度为1.2iim。 本实施方式将得到的InAS。.3Sb。.7/InSb多量子阱薄膜进行了原子力显微镜表征, 所得的AFM图如图1所示。由图1可见,本实施方式的InAS。.3Sb。.7/InSb多量子阱薄膜表面 较为平滑,在5X5 m2选区表面均方根粗糙度为5. 16nm,粗糙度小。 本实施方式对得到的InAS。.3Sb。.7/InSb多量子阱薄膜进行了双晶X射线衍射测试 (D-XRD),测试曲线图如图2所示。由图2可见,双晶X射线衍射出现七级卫星峰,半峰宽为 225 248秒,说明本实施方式的InAS。.3Sb。.7/InSb多量子阱薄膜的晶型完好,晶体质量高, 晶格失配度小。 本实施方式还对得到的InAs。.3Sb。.7/InSb多量子阱薄膜在室温下进行了傅里叶变 换红外(FTIR)透射光谱测试,所得谱图如图3所示。由图3可知,InAS。.3Sb。.7/InSb多量子 阱薄膜的截止波长达到了 IO微米,光电性能好。 本实施方式得到的InAs。.3Sb。.7/InSb多量子阱薄膜中InAs。.3Sb。.7/InSb薄膜与衬 底GaAs之间的晶格失配度小,在GaAs衬底上异质外延生长的InAs。. 3Sb。.7/InSb薄膜的表面 粗糙度小、晶体质量高与光电性能好。
9
权利要求
一种GaAs基InAs1-xSbx/InSb多量子阱薄膜的分子束外延生长方法,其特征在于GaAs基InAs1-xSbx/InSb多量子阱薄膜的分子束外延生长方法是通过以下步骤实现的一、除气、脱氧化膜将GaAs衬底加热至400℃,然后保温除气50~90min,然后再升温至610~630℃,保温10~20min;二、生长GaAs缓冲层控制GaAs衬底温度为580~600℃,Ga束流为6×10-7mbar,As束流为1.2×10-5mbar,生长时间为18~22min;三、生长低温InSb缓冲层控制GaAs衬底温度为300℃,控制In的生长速率为200nm/h,In与Sb4的束流比为0.85∶1,生长时间为8~12min;四、生长常温InSb缓冲层控制衬底温度为400℃,控制In的生长速率为1μm/h,In与Sb4的束流比为1∶2,生长时间为50~70min;五生长InAs(1-x)/2Sb(1+x)/2缓冲层控制衬底温度为420℃,保持步骤四中的In和Sb4束流不变,调整As2的束流,使As2与In的束流比为0<As2/In<0.65,生长时间为100~150min得InAs(1-x)/2Sb(1+x)/2缓冲层,其中0.5<x<1;六、生长InAs1-xSbx/InSb单周期量子阱薄膜控制衬底温度为420℃,保持步骤五的In和Sb4束流不变,调整As2的束流,使As2与In的束流比为0<As2/In<1.3,生长70~75s,然后关闭In、As2和Sb4源炉,再打开In和Sb4源炉,控制In和Sb4束流为步骤五的束流,生长70~75s得InAs1-xSbx/InSb单周期量子阱薄膜,其中0.5<x<1;七、生长InAs1-xSbx/InSbn周期量子阱薄膜重复步骤六的操作n-1次,得GaAs基InAs1-xSbx/InSb n周期量子阱薄膜,即GaAs基InAs1-xSbx/InSb多量子阱薄膜,其中,n=25~35,0.5<x<1;其中步骤二至步骤六中采用间歇式生长方式。
2. 根据权利要求1所述的一种GaAs基InASl—xSbx/InSb多量子阱薄膜的分子束外延生长方法,其特征在于步骤二中生长时间为20min。
3. 根据权利要求1或2所述的一种GaAs基InAs卜xSbx/InSb多量子阱薄膜的分子束外延生长方法,其特征在于步骤三生长时间为lOmin。
4. 根据权利要求3所述的一种GaAs基InASl—xSbx/InSb多量子阱薄膜的分子束外延生长方法,其特征在于步骤四中生长时间为60min。
5. 根据权利要求1、2或4所述的一种GaAs基InAs卜xSbx/InSb多量子阱薄膜的分子束外延生长方法,其特征在于步骤五中使A^与In的束流比为0. 2 < As2/In < 0. 6。
6. 根据权利要求5所述的一种GaAs基InASl—xSbx/InSb多量子阱薄膜的分子束外延生长方法,其特征在于步骤五中生长时间为120min。
7. 根据权利要求1、2、4或6所述的一种GaAs基InAs卜xSbx/InSb多量子阱薄膜的分子束外延生长方法,其特征在于步骤六中使As2与In的束流比为0. 4 < As2/In < 1. 2。
8. 根据权利要求7所述的一种GaAs基InASl—xSbx/InSb多量子阱薄膜的分子束外延生长方法,其特征在于步骤七中n = 27 32。
9. 根据权利要求7所述的一种GaAs基InASl—xSbx/InSb多量子阱薄膜的分子束外延生长方法,其特征在于步骤七中n = 30。
10. 根据权利要求1、2、4、6、8或9所述的一种GaAs基InAs卜xSbx/InSb多量子阱薄膜的分子束外延生长方法,其特征在于步骤二至步骤六采取间歇式生长方式步骤二结束后,降温至衬底所需温度,然后将Ga和As2源炉阀关闭,间歇5分钟后打开Sb4源炉阀,间歇lmin后再打开In源炉阀,进行步骤三;步骤三结束后将In源炉阀关闭,待温度升至40(TC后,再打开In源炉阀进行步骤四;步骤四结束后将In源炉阀关闭,待温度升至42(TC后,打开As2源炉阀,调整As2和Sb4的束流比,间歇lmin后,打开In源炉阀进行步骤五;步骤五结束后将In源炉阀关闭,调整As2束流,间歇lmin后打开In源炉阀进行步骤六。
全文摘要
一种GaAs基InAs1-xSbx/InSb多量子阱薄膜的分子束外延生长方法,它涉及一种GaAs基多量子阱薄膜的生长方法。本发明解决现有GaAs基InAs1-xSbx/InSb多量子阱薄膜中薄膜与衬底间较大的晶格失配度,导致在衬底上生长的InAs1-xSbx/InSb薄膜表面粗糙度大、晶体质量低与光电性能差。本发明的方法利用间歇式生长方法在GaAs衬底由下至上依次生长GaAs、低温InSb、常温InSb和InAs(1-x)/2Sb(1+x)/2缓冲层,及多量子阱薄膜。本发明薄膜粗糙度达5.12nm;D-XRD出现七级卫星峰,半峰宽225~248秒;室温截止波长达10μm;可制光电探测器。
文档编号C30B23/02GK101724894SQ200910073499
公开日2010年6月9日 申请日期2009年12月23日 优先权日2009年12月23日
发明者刘晓明, 李洪涛, 李美成, 熊敏, 赵连城 申请人:哈尔滨工业大学
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