半导体材料光电性能调控研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 陈贵宾 |
| 答辩日期 | 2004-06-28 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 陆卫 |
| 关键词 | 材料芯片技术 离子注入 量子阱 量子点 Hgcdte P-n结 Pl谱 I-v特性 |
| 学位专业 | 微电子学与固体电子学 |
| 英文摘要 | 在新材料和信息技术领域，光电子材料与器件的发展日新月异。本论文研究了离子注入方法对光电子功能材料的改性，特别是利用材料芯片技术制备出不同离子注入工艺参数的样品，结合荧光光谱、电流电压特性等测量技术，对几种光电子材料的结构调控进行了较系统的研究。为材料与器件工艺的优化提供依据。本文主要包括以下内容： 1、设计并完成8×8单元的材料芯片制备。在同一片材料上获得不同离子注入剂量或不同薄膜厚度的微小区域，从而可获取与离子注入相关的统计信息或制备出不同结深的器件单元。通过光学和电学测量，可以得到对材料和器件有指导价值的信息。 2、离子注入诱导的GaAs/AlGaAs量子阱界面混合效应光荧光谱。研究表明，界面混合在离子注入过程中已基本完成；离子注入引起的最大峰位蓝移达80 meV；随后的热处理过程可很大程度上消除由离子注入产生的非辐射复合中心、恢复光荧光强度，而对荧光峰位蓝移影响则不明显。有效质量近似理论分析表明质子注入剂量为5×1013 cm-2时，界面处Al / Ga原子的扩散长度可达11 Å。提供了对量子阱材料后修饰的工艺参数。 3、质子注入的InAs/GaAs量子点、GaN基材料荧光光谱。研究表明质子注入可增强材料的发光效率，适当的工艺参数组合可使两者的荧光效率分别提高为原来的6倍和3倍。 4、将材料芯片技术与光伏型红外探测器的制备工艺相结合，为器件制备工艺中的离子注入剂量、结深参数等的优化提供有效途径；小束流、低剂量B离子的再注入可改善p-n结性能。 5、一维模型能较好地解释长波HgCdTe光伏型红外探测器的暗电流特性，对中波器件，则还要考虑肖特基结的影响；二维模拟软件“APSYS”可用于HgCdTe光伏型器件的模拟计算，计算结果与实验结果吻合得较好。依据模拟结果提出一种直接获得结深参数的无损检测方法。 附录中给出非接触、无损、快捷的薄膜厚度测量方法。对GaAs/AlGaAs多量子阱结构厚度、GaN基材料局域厚度的测量有助于量子阱红外探测器件制备和GaN基材料生长工艺的优化。 |
| 学科主题 | 红外基础研究 |
| 公开日期 | 2012-06-25 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/4115]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 陈贵宾. 半导体材料光电性能调控研究[D]. 中国科学院研究生院. 2004. |
入库方式： OAI收割
来源：上海技术物理研究所
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