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兼容集成中的新型材料系探索与特殊超晶格结构研究年度报告
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作者 马文全 张艳华 +1 位作者 徐应强 王琦 《科技创新导报》 2016年第1期176-176,共1页
含边缘元素的III-V族光电子合金材料是近些年逐渐兴起的一种新型材料系,开展相关研究的国家较少,这些合金的基本特性、合成以及器件应用等方面还存在很多未知,亟需推动。为此,该研究在含边缘元素的III-V族光电子材料的理论计算、合成实... 含边缘元素的III-V族光电子合金材料是近些年逐渐兴起的一种新型材料系,开展相关研究的国家较少,这些合金的基本特性、合成以及器件应用等方面还存在很多未知,亟需推动。为此,该研究在含边缘元素的III-V族光电子材料的理论计算、合成实验与特性表征方面系统地开展基础创新研究。在理论研究方面,我们利用第一性原理重点计算了GaN1-xBix和InP1-xBix三元合金的电子结构与光学特性等,预测了Bi元素并入对合金物理性质的影响。在III-V族含硼材料的合成与特性表征方面,利用低压金属有机化学气相沉积技术,在GaAs上生长出了BGaAsB四元合金与BGaAsSb/GaAs MQW,明确了B并入对于Sb并入以及Ga As Sb/Ga As MQW光致发光特性的影响。基于InAs/GaSb二类超晶格实现短波、甚长波及窄带长波/甚长波双色红外探测器的研究,生长的材料具有极高的材料质量.短波探测器单管器件在77 K条件下50%截止波长为2.56μm,峰值探测率为1.3×1011cm·Hz1/2·W^(-1);中波探测器单管器件在77 K条件下50%截止波长为4.3μm,峰值探测率为2.4×1011 cm·Hz1/2·W^(-1);甚长波红外探测器单管器件在77 K条件下50%截止波长为14.5μm,量子效率为14%,热噪声限制的探测率为4.3×109 cm·Hz1/2 W^(-1).研究了分子束外延生长的中波、长波、甚长波波段的InAs/GaSb二类超晶格吸收层材料在77K和室温条件先非有意掺杂浓度、迁移率、导电率特性。发现随着温度的升高,分子束外延生长的中波、长波、甚长波红外吸收区材料都出现了导电类型由p型向n型的转变,其中中波、长波、甚长波样品的转变温度分别为210、140和85 K,相应的电子激活能为106、71和32 meV。 展开更多
关键词 含铋合金 含硼合金 金属有机化学气相沉积 In As/Ga sb二类超晶格 红外探测器 短波 中波 甚长波
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