Создание и исследование источников спонтанного и когерентного излучения на основе AIIIBV для средней ИК-области спектра (λ=2-5 мкм)

• Автор: Гребенщикова, Елена Александровна
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 164 с. : ил.

Глава 1. Методы формирования излучателей на основе полупроводниковых

гетероструктур

§ 1.1. Полупроводниковые соединения А111 ВУ и особенности их строения...14 § 1.2. Основные физико-химические свойства полупроводниковых

материалов для инфракрасного диапазона излучения

§ 1.3. Технология создания светодиодов и лазеров

§ 1.3.1. Методы синтеза гетероструктур на основе полупроводниковых

соединений АШВУ

§ 1.3.2. Постростовая обработка полупроводниковых структур АШВУ

§ 1.3.2.1. Травление как метод формирования полупроводниковых

чипов

§ 1.3.3. Метод фотолитографии

§ 1.3.4. Создание омических контактов к
гетероструктурам
§ 1.4. Светодиоды для ИК-диапазона длин волн
§ 1.5 Лазеры для инфракрасной области спектра
Выводы к главе
Глава II. Разработка технологии создания оптоэлектронных мезаструктур
§ 2.1. Технология получения полупроводниковых структур АШВУ
§ 2.2. Разработка методов травления и создание травителей для
постростовой обработки многослойных гетероструктур на основе
АШВУ
§ 2.3. Создание омических контактов к структурам методом
термического вакуумного напыления
§ 2.3.1. Методика изготовления омических контактов
§ 2.3.2. Методика измерения сопротивления многослойных
омических контактов
Выводы к главе II

Глава III. Разработка, создание и исследование светодиодов и лазеров на основе узкозонных соединений АШВУ для спектрального
диапазонаї.6-2.5 мкм
§3.1. Создание светодиодов для спектрального диапазона 1.6-2.5 мкм
§ 3.2. Создание светодиодов для ИК-диапазона (2.3 мкм и 2.44 мкм) на основе твердых растворов СаІпАзБЬ, выращенных из
РЬ-содержащих растворов-расплавов
§3.3. Формирование светодиодных чипов различной геометрии и
методы увеличения внешнего квантового выхода излучения
§ 3.3.1. Исследование влияния геометрической формы меза-структуры на спектральные характеристики и диаграммы направленности
излучения
§ 3.4. Исследование влияния размера и формы омических контактов
на электролюминесцентные характеристики светодиодов
§3.5. Создание лазеров для ИК-диапазона (1.8-2.5) мкм на основе
СаІпАзЗЬЛЗаЗЬ и исследование их свойств
§ 3.5.1. Лазеры полоскового типа
§ 3.5.2. Лазеры зарощенного типа
Выводы к главе III
Глава IV. Разработка, создание и исследование светодиодов и лазеров на основе узкозонных соединений АШВУ для спектрального
диапазона 3^5мкм
§ 4.1. Формирование оптоэлектронных структур из изопериодных 1пАб четырехкомпонентных твердых растворов методом
химического травления
§ 4.2. Создание и исследование светодиодов на основе твердых
растворов ІпАз/ІпАзБЬР, выращенных методом газофазной эпитаксии из металлоорганических соединений (МОГФЭ)
§ 4.3. Создание и исследование лазеров на основе твердых растворов InAsSb/InAsSbP, выращенных методом
жидкофазной эпитаксии
§ 4.4. Создание и исследование лазеров на основе твердых растворов
InGaAsSb/AlGaSbAs, выращенных методом жидкофазной эпитаксии
§ 4.5. Создание и исследование инжекционного ИК лазера (2 - 2.775 мкм) на основе двойной гибридной гетероструктуры AlGaAsSb/InAs/CdMgSe,
выращенной методом молекулярно-пучковой эпитаксии
Выводы к главе IV
Заключение
Список основных публикаций по теме диссертации
Список использованной литературы

Экспериментальная установка. Для выращивания эпитаксиальных структур 1пАь8Ь, ваА^Ь, ОаА1Аз8Ь, Са1пАБ8Ь использовалась установка для ЖФЭ, созданная в лаборатории на базе диффузионной печи С ДО-125/4. Внутренний диаметр тепловой трубы 56 мм, длина 600 мм, диапазон рабочих температур 773 - 1073 К. Высокотемпературная коаксиальная тепловая труба ВКТТ-3.049.001-07, позволяет получить в печи рабочую зону с постоянной
температурой длиной 300 мм. Температурные режимы задавались с помощью блока управления РЕПИД-1, позволяющего поддерживать в рабочей зоне печи температуру с точностью ± 0.1 град., а также понижать или увеличивать ее со скоростью 0.1-1.0 град/мин.
В качестве датчиков температуры в системе применялись термопары (ТП) платина/платина-родий (ПП68 ГОСТ 3044-77). Измерительная термопара, предназначенная для измерения температуры во время процесса, вводилась в реактор через кварцевую трубку, управляющая термопара располагалась между тепловой трубой и печью. Регистрация температуры осуществлялась с помощью цифрового вольтметра В7-21. Температурный режим
контролировался самопишущим прибором ЛКФ-003. Абсолютная точность измерения температуры определялась погрешностью термопары и составляла
1,5 градуса при Т = 550°С (ГОСТ 3044-77), относительная точность
регистрации температуры составляла 0,1-0.2 градуса.
В работе использовалась сдвиговая кассета, как "пенального", так и “поршневого” типа, изготовленная из графита марки МПГ-8. Крепление графитового контейнера в реакторе и перемещение подвижной части
осуществлялось при помощи молибденовых штоков, которые вводились в реактор через фланец из нержавеющей стали с фторопластовыми уплотнителями. Выращивание эпитаксиальных слоев проводилось в потоке водорода (Н2), очищенного путем диффузии через палладиевые фильтры в установке УОВ-1.5. В работе использовался горизонтальный реактор из оптического кварца, который перед экспериментом кипятили в царской водке (НЖ)з:НС1=1:3), затем неоднократно промывали в дистиллированной воде до