Metalorganic Chemical Vapor Deposition of GaNAs Alloy Using Dimethylhydrazine as Nitrogen Precursor

GaNAs alloy is grown by metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) using dimethylhydrazine (DMHy) as the nitrogen precursor. High-resolution X-ray diffraction (HRXRD) and secondary ion mass spectrometry (SIMS) are combined in determining the nitrogen contents in the samples. Room temperature photoluminescence (RTPL) measurement is also used in characterizing. The influence of different Ga precursors on GaNAs quality is investigated. Samples grown with triethylgallium (TEGa) have better qualities and less impurity contamination than those with trimethylgallium (TMGa). Nitrogen content of 5.688% is achieved with TEGa. The peak wavelength in RTPL measurement is measured to be 1278.5nm.

室温铁磁性半导体Mn_xGa_(1-x)Sb

采用离子注入、离子沉积及后期退火方法制备了稀磁半导体单晶Mn_xGa_(1-x)Sb，在室温下（300 K）获得了单晶的磁滞回线。用X射线衍射方法分析了铁磁性半导体单晶Mn_xGa_(1-x)Sb的结构，用电化学C-V法分析了单晶的载流子浓度分布。由X射线衍射得知，Mn_xGa_(1-x)Sb中Mn含量逐渐由近表面处的x = 0.09下降到晶片内部的x = 0。电化学C-V测得单晶的空穴浓度高达1 * 10~(21)cm~(-3)，表明Mn_xGa_(1-x)Sb单晶中大部分Mn原子占据Ga位，起受主作用。

立方相GaN外延层的表面起伏和高密度孪晶与六角相

利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)技术研究了低压金属有机化学气相淀积(LP-MOCVD)的立方相GaN/GaAs(001)外延层的表面起伏特征，及其与外延层极性和内部六角相、立方相微孪晶之间的联系。结果表明外延表面存在有大量沿[1-10]方向延伸的条带状台阶，而表面起伏处对应着高密度的六角相或立方相微孪晶，在表面平整的区域内其密度则较低。{111}_(Ga)和{111}_N面上形成六角相和微孪晶概率的明显差异是导致外延层表面台阶状起伏特征的根本原因。

自组装InAs/GaAs量子点材料和量子点激光器

利用分子束外延技术和Stranski-Krastanow生长模式，系统研究In(Ga)As/GaAs,InAlAs/AlGaAs/GaAs,In(Ga)As/InAlAs/InP材料体系应变自组装量子点的形成和演化。通过调节实验条件，可以对量子点的空间排列及有序性进行控制，并实现了InP衬底上量子点向量子线的渡越。研制出激射波长λ=960nm，条宽100μm，腔长800μm的InAs/GaAs量子点激光器，室温连续输出功率大于1W，室温阈值电流密度218A/cm~2,0.53W室温连续工作寿命超过3000h。

热退火对低温分子束外延GaAs材料深中心的影响

利用光致瞬态电流谱(Optical Transient Current Spectrum OTCS)研究了热退火对低温分子束外延GaAs材料深中心的影响。实验结果表明原生和退火的LT-GaAs中都存在三个主要的深中心LT_1、LT_2、LT_3，退火后各峰的相对强度变化很大，特别L_(LT1)/I_(LT3)=C由退火前的C>>1到退火后C<<1，退火温度越高，C值越小，这主要归因于热退火过程中砷的集聚与沉淀致使与砷反位缺陷As Ga及砷间隙A_(si)相关的Li_1能级浓度的下降，反之，与镓空位V_(Ga)相关的LT_3能级浓度上升。另外经800℃，10min热退火后，在LT_2峰处出现了负瞬态，可能是由于高温退火条件下形成的大尺寸，非共格砷沉淀与GaAs基体间的结构缺陷造成的。

快速热退火对带有 InGaAs盖层的 InAs/GaAs量子点发光特性的影响（英文）

系统地研究了快速热退火对带有3nm In_xGa_(1-x)As(x=0,0.1,0.2)盖层的3nm高的InAs/GaAs量子点发光特性的影响。随着退火温度从650℃上升到850℃，量子点发光峰的蓝移趋势是相似的。但是，量子点发光峰的半高宽随退火温度的变化趋势明显依赖于InGaAs盖层的组分。实验结果表明In-Ga在界面的横向扩散在量子点退火过程中起了重要的作用。另外，在较高的退火温度下观测到InGaAs的发光峰。

MOVPE生长Ga_xAl_yIn_（1-x-y）N的准热力学模型（英文）

提出一个以TMGa、TMAl、TMIn和NH_3为源，用MOVPE方法生长Ga_xAl_yIn_(1-x-y)N四元合金的推热力学模型。该模型假设四元合金是由氨和Ⅲ族元素之间反应合成的，其特点是考虑了NH_3的分解效率，并用N、H、Ga、Al及In的摩尔分数代替惯用的分压来表示质量守衡方程。计算了各种生长条件对于与GaN晶格匹配的Ga_xAl_yIn_(1-x-y)N四元合金与注入反应室的Ⅲ族金属有机化合物之间关系的影响。计算表明，几乎所有达到生长表面的Al和Ga都并入到Ga_xAl_yIn_(1-x-y)N四元合金中，而In则富集在气相。为增强铟的并入，应采用低的生长温度，高的Ⅴ/Ⅲ比，氮载气而且须要设法降低到达生长界面前氨的分解。

高质量立方相InGaN的生长

利用LP-MOCVD技术在GaAs(001)衬底上生长了高质量的立方相InGaN外延层。研究了生长速率对InGaN质量的影响，提出一个简单模型解释了在改变TEGa流量条件下出现的In组分的变化规律，实验结果与模型的一次项拟合结果较为吻合，由此推断，在现在的生长条件下，表面单个Ga原子作为临界晶核吸附Ga或In原子实现生长的模型与实际情况较为接近。对于晶体质量的变化也给予了说明。得到的高质量立方相InGaN室温下有很强的发光峰，光致发光峰半高宽为128meV左右。

N型GaN的持续光电导

该文报道了金属有机的化学气相外延(MOVPE)生长的未人为掺杂和掺Si n-GaN的持续光电导(Persistent Photoconductivity-PCC)。在不同温度下观察了光电导的产生和衰变行为。实验结果表明，未人为掺杂和掺Si n-GaN的持续光电导和黄光发射可能起源于深能级缺陷，这些缺陷可以是V_(Ga)空位、N_(Ga)反位或者V_(Ga)-Si_(Ga)络合物。和未人为掺杂样品A相比，样品B中因Si的并入导致GaN中的深能级缺陷增加，提高了GaN中黄光发射，使持续光电导衰变减慢,但实验未发现黄光的加强和光电导衰变特性与两样品生长温度有明显关系。随测量温度的增加，持续光电导衰变加快，衰变曲线能用扩展指数定律进行拟合。

分子束外延材料表面椭圆缺陷的研究进展

综述了分子束外延材料的表面缺陷的种类、特征、起因、消除方法等，介绍了可能导致椭圆缺陷产生的重要因素，如Ga小液滴、Ga的氧化物及衬底沾污等，并提出相应的改进措施。

MOVPE生长GaN的准热力学模型及其相图

基于准热力学平衡模型对以TMGa和NH_3为源的MOVPE生长GaN的过程进行了分析,并在此基础上计算了MOVPE生长GaN的相图。Gan的MOVPE相图由GaN(s)单凝聚相区、GaN(s)+Ga(1)双凝聚相区、表面会形成Ga滴和不会形成Ga滴的两个腐蚀区构成。着重讨论了生长温度、反应室压力、载气组分、NH_3分解率和V/III比对GaN单凝聚相区边界的影响。

Ni＋注入n-GaP DLTS谱中Ni杂质能级的识别

在不同条件下退火的Ni~+注入n-GaP DLTS谱中观测到表观激活能在0.60～0.70eV范围内的多个多子峰和少子峰。对各样品掺杂层内的能带弯曲及Ni杂质各荷电状态浓度空间分布在DLTS测量的零偏-反偏过程中的变化进行了计算。结合分析实测各能级热发射率数据,对其中起源于Ni_(Ga)中心的DLTS峰作出了判断。

1MeVSi＋衬底加温注入Al（0.3）Ca（0.7）As/GaAs超晶格和GaAs的晶格损伤研究

用卢瑟福背散射沟道技术研究了1MeVSi~+在衬底加温和室温下以不同剂量注入Al＿(0．3)Ga＿(0．7)As／GaAs超晶格和GaAs后的晶格损伤。在衬底加温下, 观察到Al＿(0．3)Ga＿(0．7)As／GaAs超晶格和GaAs都存在一个动态退火速率与缺陷产生速率相平衡的剂量范围, 以及两种速率失去平衡的临界剂量。用热尖峰与碰撞模型解释了晶格损伤积累与注入剂量和衬底温度的关系。

形成优质Si＋注入SI-GaAs层的研究

在GaAs集成电路研制中需要高电激活率、高迁率的n型薄层。该文研究了Si~+注入GaAs形成的n型层光电特性与材料参量、注入和退火条件的关系。结果表明材料生长中的杂质污染和缺陷对注入层电特性有直接影响。材料或退火过程中As和Ga的原子比[As]/[Ga]稍大时,注入层中电激活率和迁移率都高。实验还证明,~(29)Si~+注入时BF~+束流的影响会使注入层电激活率和迁移率下降。指出注入时剂量不宜过大,白光快速退火时温度不宜过高,一般在960℃ 5秒退火为佳。

Defects in GaSb studied by coincidence Doppler broadening measurements

Undoped, Zn-doped and Te-doped GaSb with different concentrations were investigated by positron lifetime spectroscopy (PAS) and the Doppler broadening technique. Detection sensitivity of the latter technique was improved by using a second Ge-detector for the coincident detection of the second annihilation photon. PAS measurement indicated that there were vacancies in these samples. By combining the Doppler broadening measurements, the native acceptor defects in GaSb were identified to be predominantly Ga vacancy (V-Ga) related defects.