以有機金屬氣相磊晶成長砷化銦鎵薄膜及其特性研究

Characterzations of InGaAs thin films grown by MetalOrganic Chemical Vapor Phase Deposition

李奇峰(Chi-Feng Lee)

指導教授 ： 溫武義

中原大學/工學院/電子工程研究所/碩士(2002年)

https://doi.org/10.6840/cycu200200124

摘要

摘要

晶格不匹配的砷化銦鎵/砷化鎵結構，目前被廣泛的應用在電子及光電元件上，因為他具有(1)寬廣的可調變能隙，(2)擁有較低的缺陷密度，因此長久以來各研究單位對於此結構的研究可說是從不間斷。但因為其調變之能隙亦會造成晶格常數的改變，從而使得結構產生缺陷，使得與砷化鎵的接面產生了張力鬆弛的現象，因而降低了元件的特性。
在本論文中，我們使用自製的常壓化學氣相沉積法成長系統(AP-MOCVD)，成長我們實驗所需之樣品，並佐以光激螢光量測(PL measurement)、霍爾量測(Hall measurement)及X光繞射(XRD)等方法量測，以從其光性、電性及物性作較入的探討。
從實驗的結果，可明顯的看出光激螢光的特性光譜會隨著成長的溫度不同而呈現出不同的結果；即當成長溫度升高時，光激螢光的特性光譜會有藍位移(Blueshift)現象的產生；而霍爾量測的結果亦發現，當我們改變成長溫度時其電特性也會隨之改變，即當成長溫度升高時，載子的移動率會隨著溫度的上升而增加；當我們利用X光繞射去分析其組成的成份時，可以發現當我們的成長溫度增加時，Ga的比值也隨之的增加。
就整體而言，本論文針對砷化銦鎵磊晶薄膜做光性、電性及其物性的研究，可提供往後以MOCVD法成長砷化銦鎵磊晶薄膜時，提昇磊晶薄膜的品質，這將有助於將來砷化銦鎵磊晶層系列在元件應用上品質之改善。

關鍵字

砷化銦鎵 ； 有機金屬氣相磊晶

並列摘要

Abstract

Lattice mismatch InGaAs/GaAs structures are popularly used in variety of electronic and optoelectronic devices whose characteristics can be degraded by structural defects resulting from strain relaxtion.
In this study, we used atmospheric pressure metalorganic chemical vapor deposition (AP-MOCVD) to grow the InGaAs epitaxial thin films. The optical, electrical and physical characteristics were analyed and measured using photolumiscence (PL), van der Pauw Hall measurement and XRD, respectively.
Experimental data indicate that the photoluminescence spectra and the alloy composition vary with growth temperature.
The Hall measurement results the same PL and x-ray, carriers mobility to effect by the growth temperature. When growth temperature increase, the carriers mobility increases.
As a whole, the characterizations of optical, electrical and physical properties of InGaAs epitaxial thin films help to realize the influence of substrate temperature on In composition. This is importance to enhance the performance of the related electronic and optoelectronic devices.

並列關鍵字

MOCVD ； InGaAs

參考文獻

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