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4 inch低位错密度InP单晶的VGF生长及性质研究

赵有文 , 段满龙 , 卢伟 , 杨俊 , 董志远 , 刘刚 , 高永亮 , 杨凤云 , 王风华 , 王俊 , 刘京明 , 谢辉 , 王应利 , 卢超

人工晶体学报

采用高压垂直温度梯度凝固法(VGF)生长了非掺、掺硫和掺铁的4 inch直径(100)InP单晶,获得的单晶的平均位错密度均小于5000 cm-2.对4 inch InP晶片上进行多点X-射线双晶衍射测试, 其(004)X-射线双晶衍射峰的半峰宽约为30弧秒且分布均匀.与液封直拉法(LEC)相比, VGF-InP单晶生长过程的温度梯度很低,导致其孪晶出现的几率显著增加.然而大量晶体生长结果表明VGF-InP晶锭上出现孪晶后,通常晶体的生长方向仍为(100)方向,这确保从生长的4 inchVGF-InP(100)晶锭上仍能获得相当数量的2~4 inch(100)晶片.由于铁在InP中的分凝系数很小,掺Fe-InP单晶VGF生长过程中容易出现组份过冷,导致多晶生长.通过控制生长温度梯度及掺铁量,可获得较高的掺铁InP单晶成晶率.对VGF-InP单晶的电学性质、位错密度及位错的分布特点、晶体完整性等进行了研究.

关键词: 磷化铟(InP) , 垂直温度梯度凝固(VGF) , 孪晶 , 组份过冷

低位错密度4 inch GaSb(100)单晶生长及高质量衬底制备

杨俊 , 段满龙 , 卢伟 , 刘刚 , 高永亮 , 董志远 , 王俊 , 杨凤云 , 王凤华 , 刘京明 , 谢辉 , 王应利 , 卢超 , 赵有文

人工晶体学报

采用液封直拉法(LEC)生长了4 inch直径(100)GaSb单晶并进行了衬底晶片的加工制备.通过优化热场,可重复生长出非掺和掺Te 整锭(100)单晶,单晶锭的重量为5~8 kg, 成晶率可达80%以上.4 inch(100)晶片大部分区域的位错腐蚀坑密度小500 cm-2,其(004)双晶衍射峰的半峰宽为29弧秒,表明晶片衬底的完整性相当好.晶体生长过程中固液界面较为平坦,因而晶片表现出良好的横向电学均匀性.经研磨和机械化学抛光,制备出具备良好平整度和表面粗糙度的开盒即用衬底晶片.通过控制本征受主缺陷浓度和掺杂浓度,制备出具有良好近红外透光率的n型GaSb单晶衬底.

关键词: 锑化镓(GaSb) , 液封直拉法(LEC) , 单晶 , 衬底

AlN原料的钨网炉高温提纯

刘京明 , 刘彤 , 杨俊 , 陶东言 , 段满龙 , 董志远 , 赵有文 , 李百泉

材料科学与工程学报 doi:10.14136/j.cnki.issn.1673-2812.2015.04.026

商品氮化铝粉料中含有高浓度的氧、碳及金属杂质,需经过高温提纯处理后才能用于物理气相法氮化铝晶体生长.与感应加热相比,钨网电阻加热可有效避免碳、氧等的二次沾污,势必具有良好的提纯效果.本文采用钨网炉对AlN原料进行高温烧结提纯处理,通过X射线能谱仪(EDS)、气体分析技术(IGA)和辉光放电质谱仪(GDMS)对烧结处理后AlN的杂质含量进行了测试分析,结果表明经钨网炉高温烧结处理后,AlN原料中杂质含量明显降低,其中的氧、碳去除效果显著.还进一步分析了杂质挥发、原料损耗随温度、时间变化的规律.

关键词: 氮化铝 , 钨网炉 , 杂质 , 提纯

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