固态源分子束外延生长碳掺杂InGaAs材料研究

采用固态源分子束外延系统(SSMBE),以四溴化碳(CBr4)作为碳掺杂源,系统研究了半绝缘InP衬底上碳掺杂InGaAs材料的外延工艺.为得到高质量高浓度P型掺杂InGaAs材料,分别对外延过程中的脱膜工艺、P/As切换工艺以及生长温度等关键参数进行研究.通过扫描透射电子显微镜(STEM)测量衬底表面氧化膜厚度,量化氧化膜厚度与脱膜时间的关系.通过P/As束流切换工艺,得到无P/As互混的InP/InGaAs界面.研究CBr4束流对InGaAs外延层中In组分的影响,以及不同CBr4束流对应的P型掺杂InGaAs材料载流子浓度和迁移率,研究CBr4束流以及外延生长温度对InGaAs材料表面形貌和电学性能的影响.当CBr4束流为26.66 Pa,生长温度为480℃时,可以得到载流子浓度为1×1020 cm-3,表面平整的高质量碳掺杂InGaAs材料.