Organometallic vapor phase epitaxy of Ga□In□ P/GaAs by flow rat modulation

Abstract

Ga□In□P化合物半導體材料，當x=0.5時，Ｇａ0.5Ｉｎ0.5Ｐ晶格常數正好與GaAs 晶片相匹配，此時對應的直接能隙約有1.9 eV。具有這樣的優點，使得 Ｇａ0.5 Ｉｎ0.5Ｐ 在光電元件上有相當廣泛的應用：發光二極體、可見光雷射二極體等， 皆屬於其應用的範疇。 目前，在準備化合物半導體材料的方法上，原子束磊晶法(MBE) 與有機金屬氣相磊 晶法(OMVPE) 是最被廣泛應用的磊晶技術。而較之於原子束磊晶法，有機金屬氣相 磊晶法對磊晶厚度的控制仍稍嫌不足。事實上已有許多人在OMVPE 系統中嘗試新的 磊晶技巧，以期能夠強化OMVPE 對磊晶厚度的控制能力。其中，流量調制法（包括 原子層磊晶法）是相當符合需求的磊晶技術。由於原子層磊晶法的磊晶機制特殊， 將成為本論文探討的重點。實驗結果顯示，在OMVPE 系統中以原子層磊晶法成長 Ｇａ0.5Ｉｎ0.5Ｐ材料，需要較短傾流時間以及較長的氫氣吹沖時間；而最佳的磊 晶溫度範圍是從500℃到650℃。 實驗過程中，將採用掃瞄電子顯微鏡、Normarski 顯微鏡及x-ray 來觀看磊晶層表 面型態並鑑定其品質；而確切的薄膜厚度可以經由surface-profiler量測獲得。