InSb MBE-Wachstum

Indiumantimonid (InSb) als binäres III-V-Verbindungshalbleitermaterial hat stabile physikalische und chemische Eigenschaften und eine ausgezeichnete Prozesskompatibilität. InSb hat eine sehr schmale Bandlücke, eine sehr kleine effektive Elektronenmasse und eine sehr hohe Elektronenbeweglichkeit. Es ist besonders bemerkenswert, dass InSb zur intrinsischen Absorption gehört und eine Quanteneffizienz von fast 100 % im Spektralbereich von 3 bis 5 um aufweist, was es zum bevorzugten Material für die Herstellung von Infrarotdetektoren im mittleren Wellenbereich macht. Es hat enorme Anwendungsaussichten und eine kommerzielle Nachfrage. Die Verwendung von MBE-Wachstum für epitaxiale InSb-, InAlSb-, InAsSb- und andere Dünnfilme auf InSb-Substraten ermöglicht nicht nur die Herstellung von PIN-Strukturen oder anderen komplexeren Strukturen, sondern ermöglicht auch einen gewissen Anteil an In-situ-Dotierung des Materials während des Wachstumsprozesses um die Gesamtleistung der Geräte zu verbessern.

Ganwaferkann MBE-Wachstumsservice für InSb-Epi-Wafer mit individuellem Design für Ihre Forschungen anbieten. Nehmen Sie die Epi-Struktur als Referenz:

1. 2″ InSb-Epitaxiewafer von MBE Growth

2. Über den InSb-Molekularstrahlepitaxieprozess

Die Haupteinflussfaktoren des MBE-InSb-Wachstums sind Temperatur, V/III-Strahlstromverhältnis usw.

Die Wachstumstemperatur ist einer der wichtigsten Faktoren, die die Kristallqualität von Molekularstrahl-Epitaxiematerialien beeinflussen. Die Temperatur beeinflusst den Adhäsionskoeffizienten, die Wachstumsrate, die Hintergrundverunreinigungsdichte, die Dotierungssituation, die Oberflächenmorphologie und die Grenzflächen zwischen verschiedenen epitaxialen Schichten verschiedener Elemente. Wenn die Substrattemperatur zu hoch ist, kann es leicht zu Abweichungen im chemischen Verhältnis des Epitaxialfilms kommen, wodurch eine In-Ausfällung und die Bildung von Defekten verursacht werden. Außerdem beeinflußt es auch die elektrischen Eigenschaften des Epitaxialfilms; Wenn die Wachstumstemperatur zu niedrig ist, führt dies zu einer Verschlechterung der Morphologie der Oberflächenschicht, und die Epitaxiefilmoberfläche neigt zur Bildung von Hill-ock-Defekten (hügelförmigen Defekten), die unter einem Mikroskop als orangenschalenartig beobachtet werden.

Daher ist die Optimierung der Wachstumstemperatur einer der Schlüsselschritte in der Entwicklung der InSb-Epitaxietechnologie. Es gibt einen Literaturbericht, dass die Verwendung eines InSb-Substrats mit einer (001)-Orientierung von 2 ° ~ 3 ° in Richtung (111) B nicht nur die Wachstumstemperatur verringern, sondern auch die Bildung von Hill-ock-Defekten verhindern kann, was zu einer gut ausgebildeten InSb-Epitaxie führt Folie mit besseren elektrischen Eigenschaften.

Darüber hinaus ist das Strahlverhältnis der Elemente der Gruppe V/III entscheidend, und unterschiedliche Strahlverhältnisse haben einen signifikanten Einfluss auf die Oberflächenmorphologie des InSb-MBE-Wachstums. Aufgrund der unterschiedlichen Adhäsionskoeffizienten und Migrationsraten von Sb- und In-Atomen auf der Substratoberfläche beeinflusst dies die Atomanordnung auf der InSb-Oberfläche, beeinflusst dadurch die atomare Umstrukturierung der Oberfläche und beeinflusst schließlich die Keimbildung des Epitaxiefilms.

Um qualitativ hochwertige Epitaxiefilme zu erhalten, ist es daher notwendig, ein optimiertes V/III-Strahlverhältnis zu wählen. Überwachen Sie die atomare Oberflächenstrukturierung von InSb-Epitaxiefilmen unter verschiedenen Strahlverhältnissen durch RHEED und optimieren Sie den Bereich des Strahlverhältnisses durch die Qualität von Epitaxiefilmen nach der Epitaxie. Nach mehreren Experimenten beträgt das erhaltene optimierte Strahlverhältnis etwa das 2-3-fache.

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