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超晶格生长过程 无定形硅为什么能变成单晶硅棒

2021-04-23知识4

闵乃本的主要成就 闵乃本于20世纪60年代初开始从事晶体生长、晶体缺陷与晶体物性研究。他在国内首次研制成功“电子束浮区区熔仪”并制备成功钼、铌、钨等体心立方高熔点金属单晶体。该工作于1964年获国家计委、国家经委与国家科委颁发的工业新产品奖二等奖。1960—1982年,闵乃本与合作者共同发展了能显示位错线与位错网络的蚀象方法,确定了体心立方高熔点金属中构成亚晶界的位错结构与位错组态。他们首次观察到螺位错的端点双折射象并发展了包含内应力的弹光与弹性各向异性立方晶体中螺位错端点象的成像理论。他们关于晶体缺陷的研究于1982年获国家自然科学奖二等奖。闵乃本与合作者提出了各向异性变键模型,系统地研究了原子的多体交互作用在晶面对表面能、台阶能、表面粗糙化以及晶体生长动力学的影响。在热致表面粗糙化方面的成果,使闵乃本于1983年获美国犹他大学等单位联合颁发的“大力神”奖。闵乃本将超晶格的概念由半导体推广到介电体,发现了一系列新颖的现象与效应,并且证明了这些现象与效应在光电子产业中有重大应用,例如非线性光学频率的转换、光学双稳、微波波段极化激元(Polariton)的激发等。他在该领域首次制备成功具有周期铁电畴结构的铌酸锂,稍后被称为光学超。

外延生长的工艺进展 为了克服外延工艺中的某些缺点,外延生长工艺已有很多新的进展。①减压外延:自掺杂现象是使用卤素化合物作源的外延过程中难以避免的现象,即从基片背面、加热体表面以及。

分子束外延法的概况 从硒整流器诞生以来,真空淀积已广泛应用于半导体薄膜器件的制备上。从40年代起,蒸发铅和锡的硫化物薄膜被广泛研究,直到1964年以前还没有实现优质的外延。1964年Schoolar和Zemel用泻流盒产生的分子束在NaCl上外延生长出PbS薄膜。这也许是现代MBE技术的前奏。直到70年代初期真空设备商品化以后,MBE才得到广泛应用。MBE基本上是真空淀积的一种复杂变种,其复杂程度取决于各个研究工作想要达到的目标。因为是真空淀积,MBE的生长主要由分子束和晶体表面的反应动力学所控制,它同液相外延(LPE)和化学汽相淀积(CVD)等其他技术不同,后两者是在接近于热力学平衡条件下进行的。而MBE是在超高真空环境中进行的,如果配备必需的仪器,就能用许多测试技术对外延生长作在位或原位质量评估。分子束外延的重要阶段性成果就是掺杂超晶格和应变层结构的出现。掺杂超晶格是一种周期性掺杂的半导体结构。通过周期性掺杂的方法来调制半导体的能带结构。掺杂超晶格的有效制备方法是掺杂技术,该技术就是定义在一个原子平面上进行掺杂。在衬底材料生长停止的条件下,生长一个单原子层的掺杂剂,这个单原子层的杂质通过高温工艺或分凝便形成一个掺杂区,因而界面非常陡峭,二维电子气的浓度。

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