1 云南师范大学 能源与环境科学学院，云南 昆明 650092
2 中国科学院半导体研究所 半导体超晶格国家重点实验室，北京 100083
3 中国科学技术大学 量子信息与量子科技前沿协同创新中心，安徽 合肥 230026
4 华南师范大学 华南先进光电子研究院，广东省光信息材料与技术重点实验室，电子纸显示技术研究所，国家绿色光电子国际联合研究中心，广东 广州 510006
利用分子束外延技术在GaSb衬底上生长了高质量的InAs/InAsSb（无Ga）Ⅱ类超晶格。超晶格的结构由100个周期组成，每个周期分别是3.8 nm厚的InAs层和1.4 nm厚的InAs0.66Sb0.34层。在实验过程中出现了一种特殊的尖峰状缺陷。利用高分辨率x射线衍射（HRXRD）、原子力显微镜（AFM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对外延的超晶格进行了表征和分析。结果表明，优化后的样品几乎为零晶格失配，超晶格0级峰半峰宽为39.3 arcsec，表面均方根粗糙度在10 μm×10 μm范围内达到1.72 ?。红外吸收光谱显示50%的截止波长为4.28 μm，PL谱显示InAs/InAs0.66Sb0.34超晶格4.58 μm处有清晰锐利的发光峰。这些结果表明，外延生长的InAs/InAsSb超晶格稳定性和重复性良好，值得进一步的研究。
InAs/InAsSb 超晶格 分子束外延 Ⅲ-Ⅴ族半导体材料 InAs/InAsSb superlattice MBE Ⅲ-Ⅴ semiconductor materials
1 云南省光电信息技术重点实验室, 云南 昆明 650500
2 云南师范大学 物理与电子信息学院, 云南 昆明 650500
采用分子束外延技术(MBE)在GaAs衬底上外延生长高In组分(>40%)InGaNAs/GaAs量子阱材料, 工作波长覆盖1.3~1.55 μm光纤通信波段。利用室温光致发光(PL)光谱研究了N原子并入的生长机制和InGaNAs/GaAs量子阱的生长特性。结果表明: N组分增加会引入大量非辐射复合中心; 随着生长温度从480 ℃升高到580 ℃, N摩尔分数从2%迅速下降到0.2%; N并入组分几乎不受In组分和As压的影响, 黏附系数接近1; 生长温度在410 ℃、Ⅴ/Ⅲ束流比在25左右时, In0.4Ga0.6N0.01As0.99/GaAs量子阱PL发光强度最大, 缺陷和位错最少; 高生长速率可以获得较短的表面迁移长度和较好的晶体质量。
量子阱 分子束外延 光致发光光谱 InGaNAs InGaNAs quantum well molecular beam epitaxy photoluminescence
云南师范大学太阳能研究所可再生能源材料先进技术与制备教育部重点实验室, 云南 昆明 650500
利用ZnS、SnS、CuS三种二元硫化物靶,分步溅射制备了铜锌锡硫(CZTS)薄膜, 并在不同温度下进行退火。研究了退火温度对薄膜晶体结构、组分、表面形貌及光学特性的影响。结果表明, 当退火温度为400 ℃时, CZTS薄膜中含有Cu2S及SnS等多种二次相; 随着退火温度的升高, 二次相的种类逐渐减少, 当退火温度为550 ℃时, 薄膜的表面平整致密, 二次相种类最少; 然而, 当退火温度为600 ℃时, 薄膜表面变得粗糙, 二次相种类增多。
激光技术 铜锌锡硫 二元硫化物靶 磁控溅射 退火 激光与光电子学进展
2017, 54(9): 091601
1 云南师范大学 太阳能研究所, 可再生能源材料先进技术与制备教育部重点实验室, 云南省农村能源工程重点实验室, 云南 昆明 650500
2 中国科学院半导体研究所 半导体超晶格国家重点实验室, 北京 100083
3 中国科学技术大学 量子信息与量子科技前沿协同创新中心, 安徽 合肥 230026
系统地研究了随着GaSb薄膜生长温度的降低, Sb/Ga(V/III)比的变化对薄膜低缺陷表面质量的影响.为了获得良好表面形貌的GaSb外延层, 生长温度与V/III比均需要同时降低.当Sb源裂解温度为900℃时, 生长得到低缺陷表面的低温GaSb薄膜的最佳生长条件是生长温度为在再构温度的基础上加60℃且V/III比为7.1.
低缺陷 锑化镓 原子力显微镜 V/III比 low-defect GaSb AFM V/III
1 中国科学院云南天文台，昆明 650000
2 云南师范大学 物理与电子信息学院，昆明 650500
采用分子束外延技术，在GaSb衬底上生长了pin结构的InAs(8ML)/GaSb(8ML)超晶格中波红外光电二极管.用阳极硫化和ZnS薄膜对二极管表面进行钝化处理后，二极管漏电流密度降低了三个数量级，零偏阻抗R0达到106 Ω，R0A达到103 Ω cm2.通过测量电流密度与光敏元周长面积比的关系可知表面漏电不是主要漏电成分；电容电压特性曲线表明吸收层i层背景掺杂浓度约4～5×1014cm－3.在空气中放置一个月后再次测试，发现响应率和探测率几乎没有变化.与化学硫化和SiO2薄膜钝化方法相比，阳极硫化方法是一种更简单和有效的钝化方法.
红外探测器 钝化 电流电压特性 超晶格 表面漏电 阳极硫化 Infrared detector Passivation Current-voltage characteristic InAs/GaSb InAs/GaSb Superlattices Surface leakage current Anode sulfur
1 西北工业大学 材料学院，陕西 西安 710072
2 洛阳光电技术发展中心，河南 洛阳 471009
3 中科院半导体研究所，北京 100083
采用分子束外延(MBE)方法，在(001)GaAs衬底上生长了短周期Ⅱ型超晶格(SLs):InAs/GaSb (2ML/8ML) 和InAs/GaSb (8ML/8ML).从X射线衍射(HRXRD)中计算出超晶格周期分别为31.2 和57.3 .室温红外透射光 谱表明两种超晶格结构在短波2.1μm和中波5μm处有明显吸收.通过腐蚀、光刻和欧姆接触，制备了短波和中波 的单元光导探测器.在室温和低温下进行光谱响应测试和黑体测试，77K下，50%截止波长分别为2.1μm和 5.0μm，黑体探测率D * bb 均超过2×10 8 cmHz 1/2 /W.室温下短波探测器D * bb 超过10 8 cmHz 1/2 /W.
超晶格 InAs/GaSb红外探测器 分子束外延 光谱响应 superlattice InAs/GaSb infrared detector molecular-beam epitaxy(MBE) spectral response
