磷化铟中掺杂行为对其晶格常数和相邻外延层的影响

摘要

本文讨论了掺杂元素及其浓度的变化对磷化铟(InP)晶格常数带来的影响,并说明这种变化实际意义.研究结果表明:InP晶格大小变化的主要原因是由于掺杂元素的四面体共价半径不同于被替位的铟或磷原子而引起的.而且受分凝系数的限制,磷化铟中主要的掺杂剂仅限于Sn,S,Zn和Fe等几种元素.当掺杂元素的共价半径小于铟(或磷)时,磷化铟晶格倾向于变小.反之,当掺杂元素的半径大于铟(或磷)时,磷化铟晶格变大.为了比较,我们用固源分子束外延技术(SSMBE)在两种铁浓度不同的半绝缘InP衬底上生长了张应力In<,0.49>Al<,0.51>As外延层来作了进一步解释.双晶x射线的结果证实:在张应力条件下,掺有高浓度铁(>10<'16>cm<'-3>)的InP衬底与外延层的匹配度更好.这主要是由于一定浓度铁的替位使得磷化铟的晶格常数变小造成的.