有機金屬氣相磊晶法成長砷化金因/砷化鎵薄膜

Abstract

本實驗主要探討以有機金屬氣相磊晶法成長砷化銦薄膜材料於 砷化鎵基板上，希望藉由砷化銦/砷化鎵的異質磊晶研究，充分了解 磊晶參數，包括反應分子源五三比值、磊晶溫度對成長砷化銅薄膜 的影響。由實驗的結果顯示，在未刻意摻雜雜質的情形下，所成長 的砷化銦薄膜均呈n型。而五三比調變(0.5∼5)與磊晶溫度的改變 (460℃∼540℃)，皆對砷化銦薄膜的品質影響非常大，且由實驗中， 我們也發現到成長砷化銦薄膜時的五三比值可調變窗口非常的狹 窄。在我們所成長的一系列砷化銦薄膜樣品中，經由各種量測結果 顯示，本實驗室成長砷化銦薄膜時，可有效的降低其背景濃度在∼101 6cm-3，而最佳的成長條件為磊晶溫度500℃、五三比值為4．5，其 X-ray半高寬分別為137arcsec(θ-2θ)、146.2 arcsec(ω-scan)，拉曼光 譜中的 LO模半高寬值為 3．4cm-1，室溫載子遷移率可達 9280.64cm2/V.s。

Atmospheric pressure metal organic chemical vapor deposition was employed to study the growth of InAs on GaAs substrate using TMIn and TBAs as source precursors. Experimental results indicate that the deposition of InAs depends strong on the growth temperature and V/III ratio. Consequently, a narrow growth window is resulted. Nevertheless, a good-quality InAs film was obtained at 500℃ with V/III ratio=4.5. The corresponding X-ray FWHMs, electron mobility and Hall concentration are of 137 arcsec(Θ-2Θ), 146.2 arcsec(ω-scan), 9280.64 cm2/V.s and 2x1016 cm-3(300K), respectively. Moreover, a narrow Raman line width, 3.4 cm-1 was obtained for our InAs film, which indicates a superior quality of the deposited film.