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n-on-p銻化銦薄膜的液相外延生長
n-on-p銻化銦薄膜的液相外延生長
銻化銦是Ⅲ-V族化合物半導(dǎo)體，它具有窄禁帶寬度和高遷移率等特點(diǎn)。在300K時(shí)，禁帶寬度為0.17eV，電子遷移率約為7*10 4cm²·V-1·s-1：在77K時(shí)，禁帶寬度為0.23eV，電子遷移率的6*10 5cm²V-1·s-1。在紅外波段有較高的靈敏度，是一種適宜制作中波紅外電探測器、霍爾器件和磁阻元件的材料。近年來用其制備的紅外光電探測器已在紅外跟蹤系統(tǒng)、紅外照相機(jī)、紅外熱像儀、自動控制器、氣體分析儀和紅外測溫儀等方面廣泛應(yīng)用。
銻化銦光伏探測器通常采用在n型基片上擴(kuò)散P型雜質(zhì)Zn或Cd形成P-n結(jié)。 從生產(chǎn)的角度看這種工藝存在2個問題：一是擴(kuò)散容易引起損傷，增加了漏電流；二是擴(kuò)散層的厚度難以控制。要解決這2個問題，可以采用在P型基片上外延生長n型層的方法。1976年日本Koichi Kanzaki等報(bào)道了用液相外延法研制的n-on-p結(jié)構(gòu)銻化銦探測器，零偏壓結(jié)阻抗達(dá)。2010年伊朗Sareminia等報(bào)道了用LPE法研制的n-on-p結(jié)構(gòu)銻化銦薄膜材料。2011年日本Kuki Sato等用LPE法生長的銻化銦外延片研制放射探測器，用以測量α粒子。2014年埃及Farag等報(bào)道了用LPE法研制的n-InSb/p-GaAs異質(zhì)結(jié)材料。目前國內(nèi)未見LPE法生長銻化銦薄膜材料的報(bào)道。
用液相外延技術(shù)在p型InSb薄膜層來制作p-n結(jié)。n型層采用高濃度n+，雜質(zhì)濃度在1*10 17~5*10 18cm-3之間，由于高濃度n型層的筒并作用，在一定波長范圍內(nèi)的紅外光不被吸收，幾乎無損透過，使量子效率有所提高。利用這個原理制成的p-n結(jié)，免去了控制厚度的麻煩。光刻臺面后就不必為控制結(jié)深而進(jìn)行腐蝕，減少了對器件的污染。由于液相外延是在基片上重新生長晶體，因此外延膜晶格結(jié)構(gòu)較完整，在一定程度上還能出去基片表面上原有的缺陷。用這樣的方法做出的材料渴望得到高質(zhì)量和高量子效率的探測器。
本文采用水平開管液相外延技術(shù)在銻化銦襯底上用富銻銦母液生長銻化銦薄膜材料。
儀器準(zhǔn)備
儀器簡介
LC-600A智能全控液相色譜系統(tǒng)由P600高壓恒流泵與UV600紫外檢測器直接構(gòu)成等度分析系統(tǒng)。使用WS600工作站可以同時(shí)控制數(shù)臺P600高壓恒流泵、UV600紫外檢測器及恒溫柱箱等，實(shí)行多元高壓洗脫、波長掃描等功能。
應(yīng)用領(lǐng)域
化合物檢測、法醫(yī)毒物分析、蛋白質(zhì)組學(xué)食品檢測、藥物分析、環(huán)境分析、聚合物分析
