Crecimiento InSb MBE

El antimoniuro de indio (InSb), como material semiconductor compuesto binario III-V, tiene propiedades físicas y químicas estables y una excelente compatibilidad de procesos. InSb tiene una banda prohibida muy estrecha, una masa efectiva de electrones muy pequeña y una movilidad de electrones muy alta. Es particularmente digno de mención que InSb pertenece a la absorción intrínseca y tiene una eficiencia cuántica de casi el 100% dentro del rango espectral de 3 ~ 5um, lo que lo convierte en el material preferido para preparar detectores infrarrojos de onda media. Tiene enormes perspectivas de aplicación y demanda comercial. El uso de crecimiento MBE a InSb epitaxial, InAlSb, InAsSb y otras películas delgadas sobre sustratos de InSb no solo permite la preparación de estructuras PIN u otras estructuras más complejas, sino que también permite una cierta proporción de dopaje in situ del material durante el proceso de crecimiento. para mejorar el rendimiento general de los dispositivos.

Ganwaferpuede proporcionar el servicio de crecimiento MBE de epi-wafer InSb con un diseño personalizado para sus investigaciones. Tome la estructura epi para su referencia:

1. Oblea epitaxial InSb de 2″ de MBE Growth

2. Acerca del proceso de epitaxia de haz molecular InSb

Los principales factores que influyen en el crecimiento de MBE InSb son la temperatura, la relación de corriente del haz V/III, etc.

La temperatura de crecimiento es uno de los factores más importantes que afectan la calidad del cristal de los materiales epitaxiales de haces moleculares. La temperatura afecta el coeficiente de adhesión, la tasa de crecimiento, la densidad de impurezas de fondo, la situación de dopaje, la morfología de la superficie y las interfaces entre diferentes capas epitaxiales de varios elementos. Cuando la temperatura del sustrato es demasiado alta, es fácil provocar una desviación en la relación química de la película epitaxial, provocando la precipitación de In y la formación de defectos. Además, también afecta las propiedades eléctricas de la película epitaxial; Cuando la temperatura de crecimiento es demasiado baja, conduce a un deterioro de la morfología de la capa superficial, y la superficie de la película epitaxial es propensa a la formación de defectos Hill ock (defectos en forma de colina), que se observan al microscopio como si fueran piel de naranja.

Por lo tanto, optimizar la temperatura de crecimiento es uno de los pasos clave en el desarrollo de la tecnología epitaxial InSb. Hay un informe de la literatura que indica que el uso de un sustrato de InSb con una orientación (001) de 2 °~3° hacia (111) B no solo puede reducir la temperatura de crecimiento, sino también prevenir la formación de defectos Hill ock, lo que da como resultado un epitaxial de InSb bien formado. película con mejores propiedades eléctricas.

Además, la relación de haz de los elementos del grupo V/III es crucial, y diferentes relaciones de haz tienen un impacto significativo en la morfología de la superficie del crecimiento de InSb MBE. Debido a los diferentes coeficientes de adhesión y tasas de migración de los átomos de Sb e In en la superficie del sustrato, afecta la disposición atómica en la superficie de InSb, lo que afecta la reestructuración atómica de la superficie y, en última instancia, afecta la nucleación de la película epitaxial.

Por lo tanto, para obtener películas epitaxiales de alta calidad, es necesario elegir una relación de haz V/III optimizada. Supervise la reestructuración atómica de la superficie de las películas epitaxiales de InSb bajo diferentes relaciones de haz a través de RHEED y optimice el rango de relación de haz a través de la calidad de las películas epitaxiales después de la epitaxia. Después de múltiples experimentos, la relación de haz optimizada obtenida es de alrededor de 2-3 veces.

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