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晶圆键合GaAs/InGaAs双结太阳电池 被引量：1
1
作者 蒋卓宇 李娟 +2 位作者 孔祥力 代盼 孙强健 《半导体技术》 北大核心 2025年第4期365-371,共7页
为了避免直接外延生长引起晶格失配问题,利用晶圆键合技术开发了GaAs/InGaAs双结太阳电池。采用金属固态源分子束外延(MBE)生长方法,在GaAs衬底上生长GaAs顶电池,在InP衬底上生长InGaAs底电池。通过晶圆键合技术将这些子电池键合在一起... 为了避免直接外延生长引起晶格失配问题,利用晶圆键合技术开发了GaAs/InGaAs双结太阳电池。采用金属固态源分子束外延(MBE)生长方法,在GaAs衬底上生长GaAs顶电池,在InP衬底上生长InGaAs底电池。通过晶圆键合技术将这些子电池键合在一起,制备了晶圆键合GaAs/InGaAs双结太阳电池。测试结果显示,通过晶圆键合技术制备的双结太阳电池具有较低的电损耗,在聚光下获得了超过31.7%的光电转换效率。双结太阳电池的晶圆键合技术改善了常规直接材料生长方法因晶格失配造成的位错问题,可以更灵活地实现双结太阳电池的优化设计。 展开更多
关键词 分子束外延(MBE) INGAAS GAAS 晶圆键合 双结太阳电池
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基于XRD和PL光谱分析的InGaAs/GaAs量子阱生长温度依赖性研究
2
作者 李博 马淑芳 +9 位作者 阳智 程睿思 刘思敏 王嘉惠 郝晓东 尚林 仇伯仓 董海亮 韩丹 许并社 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第6期1584-1591,共8页
InGaAs/GaAs多量子阱(MQWs)结构因其具有独特的量子限制效应和优异的光电性能,使其作为激光器的有源区在光通信和光电器件中具有广泛应用。在该结构中通过改变In组分来调控带隙宽度进而满足不同波长的需求,分子束外延(MBE)生长MQWs时可... InGaAs/GaAs多量子阱(MQWs)结构因其具有独特的量子限制效应和优异的光电性能,使其作为激光器的有源区在光通信和光电器件中具有广泛应用。在该结构中通过改变In组分来调控带隙宽度进而满足不同波长的需求,分子束外延(MBE)生长MQWs时可以高精度的控制材料的组分和厚度,从而优化光学性能。尽管InGaAs/GaAs MQWs在许多方面取得了进展,但在In组分较高的InGaAs量子阱中,由于晶格失配会导致位错产生,进而引发界面缺陷,影响材料的晶体质量和光学性能,所以通过MBE生长调控来提高晶体质量对改善光学性质极具意义。在MBE生长过程中,利用生长温度来优化生长动力学,进而调控原子在界面的迁移,尤其是In、Ga原子的迁移,对于提高InGaAs/GaAs MQWs的界面质量和晶体质量有着至关重要的作用。为了探究生长温度对MQWs晶体质量、界面质量和发光性能的影响,我们采用MBE方法分别在505和490℃下生长了两组InGaAs/GaAs MQWs样品,并使用高分辨率X射线衍射(HRXRD)、光致发光(PL)进行了晶体质量和光学性能表征分析。HRXRD结果表明,由于高温下生长有利于提高Ⅲ族原子动力学和原子扩散长度,使得生长工艺中In和Ga原子的迁移增加,这有利于原子在外延层表面找到能量较低的位置形核;因此,在505℃生长的MQWs样品的缺陷密度为1.02×10^(5) cm^(-2),较小,缺陷少应力小,具有较好的晶体质量和界面质量。此外,光致发光性能测试分析结果表明,在505℃生长的MQWs样品发光强度高,发光均匀性良好,并进一步证明其晶体质量优于490℃生长的样品。说明了合适的生长温度有利于提高InGaAs/GaAs MQWs的界面质量和光学性能。该工艺参数对MBE制备MQWs材料具有重要的参考意义。 展开更多
关键词 InGaAs/GaAs多量子阱 MBE生长 高分辨率X射线衍射谱 光致发光谱
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锑化物半导体材料及其分子束外延生长研究进展 被引量：2
3
作者 胡德鹏 王红真 +1 位作者 路云峰 贺训军 《半导体技术》 北大核心 2025年第3期229-240,共12页
锑化物半导体的带隙能量覆盖了整个红外区域,为开展材料的能带工程提供了很大的自由度和灵活性。分子束外延(MBE)是一种在超高真空环境下能够高度可控地生长高纯化合物薄膜材料的技术,在III-V族化合物半导体尤其是锑化物半导体材料生长... 锑化物半导体的带隙能量覆盖了整个红外区域,为开展材料的能带工程提供了很大的自由度和灵活性。分子束外延(MBE)是一种在超高真空环境下能够高度可控地生长高纯化合物薄膜材料的技术,在III-V族化合物半导体尤其是锑化物半导体材料生长中得到了广泛应用。通过对锑化物半导体材料的特性、实际应用的探讨,着重介绍了分子束外延技术在锑化物生长领域的最新研究进展。首先,阐述了二元、三元和四元锑化物半导体材料的物理特性;其次,总结了相关的红外探测器、激光器和热光伏电池等器件在低暗电流和高工作温度等研究方向的进展;最后,针对锑化物半导体的MBE生长工艺和过程中存在的问题,总结了一些切实可行的解决方案,并且展望了未来锑化物半导体材料分子束外延的发展趋势。 展开更多
关键词 锑化物 半导体 分子束外延(MBE) 能带结构 生长工艺
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基于NiO/GaN核壳纳米柱阵列异质结的高性能自供电紫外光电探测器
4
作者 唐鑫 柳志成 +1 位作者 江弘胜 李国强 《半导体技术》 北大核心 2025年第5期443-448,共6页
针对紫外光电探测器在自供电模式下光探测性能差的难题,提出了一种基于NiO/GaN核壳结构的纳米柱阵列异质结的自供电紫外光电探测器。采用分子束外延(MBE)法制备了分立、均匀的GaN纳米柱阵列,在此基础上通过简单的高温热氧化法合成了均匀... 针对紫外光电探测器在自供电模式下光探测性能差的难题,提出了一种基于NiO/GaN核壳结构的纳米柱阵列异质结的自供电紫外光电探测器。采用分子束外延(MBE)法制备了分立、均匀的GaN纳米柱阵列,在此基础上通过简单的高温热氧化法合成了均匀的NiO薄层,形成了异质结核壳结构。得益于GaN纳米柱阵列异质结的结构优势,如高吸光特性和高载流子迁移率,制备的紫外光电探测器在没有任何电源的情况下,在365 nm波长紫外光照射下展现出高响应度(350 mA/W)、短响应(上升/下降)时间(36 ms/42 ms)、高电流开关比(2.1×10^(5))和高紫外-可见光抑制比(2.9×10^(4)),性能优于目前报道的薄膜型异质结紫外光电探测器,在下一代紫外光探测中显示出巨大的应用潜力。 展开更多
关键词 NiO/GaN 紫外光电探测器 纳米柱阵列异质结 分子束外延(MBE) 高温热氧化法 自供电光探测
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浅谈RRI理念下MBE对高中物理教学的影响
5
作者 魏楚迪 《数理天地(高中版)》 2025年第22期104-106,共3页
本文以牛顿第二定律为核心,探讨MBE如何通过实验设计、模型构建与验证,培养学生科学探究能力,并通过RRI融入汽车安全、电动车环保等情境,引导学生关注技术应用的社会与伦理影响.研究通过设计小车实验与PhET模拟,分析学生如何归纳力与加... 本文以牛顿第二定律为核心,探讨MBE如何通过实验设计、模型构建与验证,培养学生科学探究能力,并通过RRI融入汽车安全、电动车环保等情境,引导学生关注技术应用的社会与伦理影响.研究通过设计小车实验与PhET模拟,分析学生如何归纳力与加速度的关系,并优化模型,同时通过伦理讨论提升其社会责任感.结果表明,该模式能显著提升学生科学素养、跨学科思维与责任意识,为物理教学改革提供了实践指导.旨在为培养兼具科学能力与社会责任感的学生提供理论与实践参考. 展开更多
关键词 RRI理念 MBE模式 高中物理
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InGaAs/GaAs异质薄膜的MBE生长研究 被引量：11
6
作者 罗子江 周勋 +4 位作者 杨再荣 贺业全 何浩 邓朝勇 丁召 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期846-849,共4页
利用分子束外延技术,在GaAs(001)基片上外延InGaAs/GaAs异质薄膜,通过RHEED图像演变实时监控薄膜生长状况,采用RHEED强度振荡测量薄膜生长速率,确定薄膜中In/Ga的组分比,并提出控制InGaAs薄膜中In/Ga组分比的生长方法。根据RHEED图像,... 利用分子束外延技术,在GaAs(001)基片上外延InGaAs/GaAs异质薄膜,通过RHEED图像演变实时监控薄膜生长状况,采用RHEED强度振荡测量薄膜生长速率,确定薄膜中In/Ga的组分比,并提出控制InGaAs薄膜中In/Ga组分比的生长方法。根据RHEED图像,指出获得的InGaAs薄膜处于(2×3)表面重构相。样品经过淬火至室温后对样品做STM扫描分析,证实样品为表面原子级平整的InGaAs/GaAs异质薄膜。 展开更多
关键词 MBE RHEED STM InGaAs异质薄膜
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碲镉汞 p^+-on-n长波异质结探测器的研究 被引量：11
7
作者 叶振华 吴俊 +4 位作者 胡晓宁 巫艳 王建新 李言谨 何力 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期423-426,共4页
报道了HgCdTep+onn长波异质结焦平面器件的研究结果.采用由分子束外延(MBE)和原位掺杂技术生长的p+onn异质结材料,通过湿法腐蚀、台面钝化、台面金属化、铟柱制备和互连等工艺,得到了HgCdTep+onn长波异质结焦平面器件.根据IV实验结果和... 报道了HgCdTep+onn长波异质结焦平面器件的研究结果.采用由分子束外延(MBE)和原位掺杂技术生长的p+onn异质结材料,通过湿法腐蚀、台面钝化、台面金属化、铟柱制备和互连等工艺,得到了HgCdTep+onn长波异质结焦平面器件.根据IV实验结果和暗电流理论,拟合计算和分析了各种暗电流机制对器件性能的影响,且获得了器件的响应光谱和探测率. 展开更多
关键词 异质结 焦平面器件 碲镉汞 MBE 暗电流 器件性能 湿法腐蚀 长波 结焦 工艺
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在RHEED实时监控下GaAs晶体生长研究 被引量：10
8
作者 罗子江 周勋 +4 位作者 杨再荣 贺业全 何浩 邓朝勇 丁召 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期704-708,共5页
采用分子束外延技术,利用RHEED图像可研究GaAs表面重构方式和生长机制。报道了一种新型的分子束外延方法,在RHEED实时监控下,利用GaAs(001)基片同质外延GaAs。通过改变生长和退火的时间与温度(420、500、580℃),结合RHEED图像演变与GaA... 采用分子束外延技术,利用RHEED图像可研究GaAs表面重构方式和生长机制。报道了一种新型的分子束外延方法,在RHEED实时监控下,利用GaAs(001)基片同质外延GaAs。通过改变生长和退火的时间与温度(420、500、580℃),结合RHEED图像演变与GaAs表面平整度(粗糙化)的联系,得到表面原子级平整的GaAs样品。完成生长后对样品做EDS分析,确定样品为高纯度GaAs。利用这种方法,得到厚度约为4μm砷化镓晶体。 展开更多
关键词 MBE RHEED图像 粗糙化 EDS GaAs表面重构
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分子束外延HgCdTe薄膜As掺杂P型激活研究(英文) 被引量：9
9
作者 吴俊 徐非凡 +3 位作者 巫艳 陈路 于梅芳 何力 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期81-83,共3页
报道了利用As4 作为掺杂源获得原位As掺杂MBEHgCdTe材料的研究结果.利用高温退火技术激活As使其占据Te位形成受主.对原位As掺杂MBEHgCdTe材料进行SIMS及Hall测试,证实利用原位As掺杂及高温退火可获得P型MBEHgCdTe材料.
关键词 HGCDTE薄膜 分子束外延 掺杂 As HGCDTE材料 激活 P型 MBE 退火技术 研究结果 SIMS 高温退火 原位
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MBE生长GaAs(001)薄膜表面的Ostwald熟化过程研究 被引量：7
10
作者 王继红 罗子江 +4 位作者 周勋 郭祥 周清 刘珂 丁召 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期847-849,853,共4页
采用带有RHEED的MBE技术,利用RHEED图像演变实时监控薄膜生长状况,通过RHEED强度振荡测算薄膜生长速率,在GaAs(001)基片上同质外延GaAs薄膜。利用STM对MBE生长的GaAs薄膜表面的熟化过程进行了深入研究。研究发现,随着退火时间的延长,刚... 采用带有RHEED的MBE技术,利用RHEED图像演变实时监控薄膜生长状况,通过RHEED强度振荡测算薄膜生长速率,在GaAs(001)基片上同质外延GaAs薄膜。利用STM对MBE生长的GaAs薄膜表面的熟化过程进行了深入研究。研究发现,随着退火时间的延长,刚完成生长的GaAs表面从具有大量岛和坑的粗糙表面逐渐熟化,在熟化过程中岛不断合并扩大并与平台结合,而坑却逐渐消失。指出当熟化过程完成后GaAs表面将进入原子级平坦状态,并详细解释了熟化过程GaAs表面各种形貌特征形成的内在原因。 展开更多
关键词 GaAs薄膜 MBE RHEED STM 熟化
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p型ZnO掺杂及其发光器件研究进展与展望 被引量：9
11
作者 王新胜 杨天鹏 +4 位作者 刘维峰 徐艺滨 梁红伟 常玉春 杜国同 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期104-108,共5页
ZnO是一种新型的Ⅱ-Ⅵ族宽带隙半导体,具有很多说异的的光电性能。但一般制备出的ZnO薄膜材料均是n型,很难实现p型的掺杂。ZnO的p型掺杂是实现其光电器件应用的关键技术,也是目前ZnO研究的关键课题。目前在p型,ZnO的掺杂理论和实验方面... ZnO是一种新型的Ⅱ-Ⅵ族宽带隙半导体,具有很多说异的的光电性能。但一般制备出的ZnO薄膜材料均是n型,很难实现p型的掺杂。ZnO的p型掺杂是实现其光电器件应用的关键技术,也是目前ZnO研究的关键课题。目前在p型,ZnO的掺杂理论和实验方面都有很大的进展,对此进行了详细的分析与论述,并且展望了p型ZnO薄膜制备的前景。 展开更多
关键词 ZNO薄膜 P型掺杂 第一性原理 MOCVD MBE
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InAs量子点的原子力显微镜测试结果分析 被引量：8
12
作者 龚谦 梁基本 +5 位作者 徐波 丁鼎 王占国 裘晓辉 商广义 白春礼 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第8期662-666,共5页
我们利用分子束外延（ Ｍ Ｂ Ｅ）技术在 Ｇａ Ａｓ（００１）衬底上生长 １８ 个原子层的 Ｉｎ Ａｓ，形成了纳米尺寸的 Ｉｎ Ａｓ 量子点．对 Ｉｎ Ａｓ 量子点进行原子力显微镜（ Ａ Ｆ Ｍ ）测量，得到了量子点的高度和横向... 我们利用分子束外延（ Ｍ Ｂ Ｅ）技术在 Ｇａ Ａｓ（００１）衬底上生长 １８ 个原子层的 Ｉｎ Ａｓ，形成了纳米尺寸的 Ｉｎ Ａｓ 量子点．对 Ｉｎ Ａｓ 量子点进行原子力显微镜（ Ａ Ｆ Ｍ ）测量，得到了量子点的高度和横向尺寸的统计分布以及量子点的测量形貌特征． 展开更多
关键词 砷化铟 外延生长 测量 MBE技术
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CdTe/Si复合衬底Ex-situ退火研究 被引量：8
13
作者 刘铭 周立庆 +3 位作者 巩锋 常米 王经纬 王丛 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期917-920,共4页
复合衬底CdTe/ZnTe/Si的晶体质量是导致随后外延的HgCdTe外延膜高位错密度的主要原因之一,因此如何提高复合衬底CdTe/Si晶体质量是确保硅基碲镉汞走上工程化的关键所在。降低复合衬底CdTe/Si位错密度方法一般有:生长超晶格缓冲层、衬底... 复合衬底CdTe/ZnTe/Si的晶体质量是导致随后外延的HgCdTe外延膜高位错密度的主要原因之一,因此如何提高复合衬底CdTe/Si晶体质量是确保硅基碲镉汞走上工程化的关键所在。降低复合衬底CdTe/Si位错密度方法一般有:生长超晶格缓冲层、衬底偏向、In-situ退火和Ex-situ退火等,本文主要研究Ex-situ退火对复合衬底CdTe/Si晶体质量的影响。研究表明复合衬底经过Ex-situ退火后位错密度最好值达4.2×105cm-2,双晶半峰宽最好值达60arcsec。 展开更多
关键词 CdTe/Si MBE 晶体质量 Ex-situ退火
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RHEED实时监控下MBE生长不同In组分的InGaAs薄膜 被引量：5
14
作者 罗子江 周勋 +5 位作者 贺业全 何浩 郭祥 张毕禅 邓朝勇 丁召 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2107-2111,共5页
利用分子束外延技术,通过RHEED图像演变实时监控薄膜生长状况,采用RHEED强度振荡测量薄膜生长速率,固定Ga源温度、改变In源温度在GaAs(001)基片上外延生长了不同In组分(39%、29%、19%)的InGaAs薄膜。比较RHEED强度振荡以及RHEED衍射图像... 利用分子束外延技术,通过RHEED图像演变实时监控薄膜生长状况,采用RHEED强度振荡测量薄膜生长速率,固定Ga源温度、改变In源温度在GaAs(001)基片上外延生长了不同In组分(39%、29%、19%)的InGaAs薄膜。比较RHEED强度振荡以及RHEED衍射图像,发现随着In组分的增加In-GaAs的生长将很快进入三维粗糙表面生长模式,并指出In0.19Ga0.81As和In0.29Ga0.71As薄膜处于(2×3)表面重构相。In0.19Ga0.81As样品进行退火处理后完成STM扫描分析,证实样品为表面原子级平整的In-GaAs薄膜。 展开更多
关键词 MBE RHEED STM InGaAs薄膜
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MBE外延InSb基CdTe工艺研究 被引量：6
15
作者 王丛 刘铭 +2 位作者 王经纬 尚林涛 周立庆 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期474-478,共5页
成功制备了CdTe/InSb复合衬底,为长波HgCdTe外延提供了可能。通过工艺研究解决了InSb氧化层去除及In元素扩散控制两个难点问题,使用As钝化法可以解决双腔衬底转移的问题,在常用的退火工艺下,通过厚度的调整可以阻挡In元素的扩散。
关键词 MBE CdTe/InSb RHEED In扩散 SIMS
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薄膜表面的分形特征 被引量：5
16
作者 汤晓明 魏赛珍 +3 位作者 毛祖遂 李海洋 陈晓峰 郑永铭 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 1999年第5期403-407,共5页
在计算机上用随机数相加的方法产生了一个分形表面，对这个表面的模拟测量表明，z方向分辨率变化对分形维数测量结果影响很小，x、y方向分辨率降低时会导致测量结果统计误差增大用扫描隧道显微镜（STM）测量了沉积在三种不同基底上的Au... 在计算机上用随机数相加的方法产生了一个分形表面，对这个表面的模拟测量表明，z方向分辨率变化对分形维数测量结果影响很小，x、y方向分辨率降低时会导致测量结果统计误差增大用扫描隧道显微镜（STM）测量了沉积在三种不同基底上的Au膜的分形维数．测得Au／陶瓷的分形维数D＝2.15，Au／光学玻璃的分形维数D＝2.06．Au／载玻片上各点的分形维数较不一致．同时讨论了多图方法中各单图曲线之间不衔接的原因． 展开更多
关键词 生长机制 表面粗糙度 分形维数 薄膜 STM MBE
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GaAs脊形量子线结构的MBE生长机理研究 被引量：4
17
作者 牛智川 周增圻 +5 位作者 林耀望 周帆 潘昆 张子莹 祝亚芹 王守武 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第3期227-230,共4页
本文报道了非平面衬底上分子束外延生长ＧａＡｓ脊形量子线结构的实验研究．已成功地在ＧａＡｓ（００１）刻蚀条形衬底上生长出了由（１１１）面和（１１３）面构成的两种脊形量子线结构．本文讨论了非平面衬底上ＭＢＥ生长脊形结构的... 本文报道了非平面衬底上分子束外延生长ＧａＡｓ脊形量子线结构的实验研究．已成功地在ＧａＡｓ（００１）刻蚀条形衬底上生长出了由（１１１）面和（１１３）面构成的两种脊形量子线结构．本文讨论了非平面衬底上ＭＢＥ生长脊形结构的形成机制，认为在一定的生长条件下，脊形结构的表面取向是由两个原始交界面上生长速率的相对差异决定的；而生长速率的差异是由表面再构的不同决定的． 展开更多
关键词 砷化镓 脊形量子线结构 MBE生长
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采用ZnCdTe衬底的MBE Hg_(1-x)Cd_xTe位错密度研究 被引量：4
18
作者 巫艳 于梅芳 +3 位作者 陈路 乔怡敏 杨建荣 何力 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期23-27,共5页
报道了用MBE的方法 ,在ZnCdTe衬底上制备Hg1-xCdxTe薄膜的位错密度的研究结果 .研究发现Hg1-xCdxTe材料的位错密度与ZnCdTe衬底的表面晶体损伤、Hg1-xCdxTe生长条件以及材料组分密切相关 .通过衬底制备以及生长条件的优化 ,在ZnCdTe衬... 报道了用MBE的方法 ,在ZnCdTe衬底上制备Hg1-xCdxTe薄膜的位错密度的研究结果 .研究发现Hg1-xCdxTe材料的位错密度与ZnCdTe衬底的表面晶体损伤、Hg1-xCdxTe生长条件以及材料组分密切相关 .通过衬底制备以及生长条件的优化 ,在ZnCdTe衬底上生长的长波Hg1-xCdxTe材料EPD平均值达到 4.2× 10 5cm-2 ,标准差为 3.5× 10 5cm-2 ,接近ZnCdTe衬底的位错极限 .可重复性良好 ,材料位错合格率为 73.7% 。 展开更多
关键词 分子束外延 Hg1-xCdxTe薄膜 位错密度 MBE 汞镉碲薄膜 ZnCdTe 锌镉碲化合物 红外焦平面探测器 生长条件
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