銻化鎵單晶生長(zhǎng)工藝研究.pdf

1、GaSb是直接帶隙半導(dǎo)體材料，禁帶寬度為0.725eV，晶格常數(shù)為0.60959nm。GaSb可以與各種三元、四元的III-V族化合物半導(dǎo)體材料的晶格常數(shù)相匹配，因此由晶格失配導(dǎo)致的應(yīng)力、缺陷等問(wèn)題大大減少。GaSb已經(jīng)成為制備長(zhǎng)波LED及光電探測(cè)器、光纖通信器件的重要襯底材料。
　　目前制備GaSb單晶通常使用直拉法。該方法的優(yōu)點(diǎn)是可以觀察晶體在各個(gè)環(huán)節(jié)的生長(zhǎng)狀態(tài)，及時(shí)調(diào)整生長(zhǎng)參數(shù)，缺點(diǎn)是GaSb熔體表面極易氧化而產(chǎn)生浮渣，妨礙

2、引晶和單晶生長(zhǎng)過(guò)程，且生長(zhǎng)過(guò)程中可能引入較多微缺陷。
　　本文采用液態(tài)覆蓋劑封閉熔體直拉法，開(kāi)展GaSb單晶材料生長(zhǎng)工藝研究。研究GaSb晶體生長(zhǎng)的基本理論，分析可能出現(xiàn)的異常現(xiàn)象，為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與工藝改進(jìn)提供理論依據(jù)。根據(jù)GaSb熔體的物理特性選取合適的液封劑，避免GaSb熔體表面發(fā)生氧化反應(yīng)。建立GaSb單晶生長(zhǎng)計(jì)算機(jī)仿真模擬模型，設(shè)計(jì)加熱器與保溫層結(jié)構(gòu)，獲得有利于GaSb單晶穩(wěn)定生長(zhǎng)的熱場(chǎng)。全面優(yōu)化引晶、放肩、收肩、等徑、收尾等