铟镓砷表面形貌相变动态化过程的研究

摘要

随着电子工业的发展，人们对具备高电子迁移率的化合物半导体尤其是铟镓砷（InGaAs）的研究和使用日益广泛。这对材料性能提出了更高的要求，促进了对 InGaAs材料的深入研究，成为了研究的热点。分子束外延技术由于具有其它生长技术无法比拟的优点，被广泛用于III－V族化合物及其多元化合物的生长，制作结构复杂、性能优异的半导体器件。为了解材料表面形貌，采用了原子级空间分辨的扫描隧道显微镜来进行薄膜表面特性研究。
　　论文通过对贵州大学低维半导体结构实验室的分子束外延（MBE）和低温扫描隧道显微镜（LT-STM）联合系统的调试和使用，总结出对 MBE和STM的调试方法、砷压校准方法、样品清洗方案，设计制作出扫描隧道显微镜探针电极腐蚀装置，生长了GaAs、InGaAs薄膜，在样品生长和退火过程中对高 In组分的InGaAs表面形貌相变动态化过程进行了研究。研究表明，在某一固定的砷压和退火温度下，随着退火时间的延长，高 In组分的InGaAs表面形貌逐渐向无序化方向变化，样品变得更加粗糙，在表面存在不对称应力情况下，形成岛状结构的趋势明显。

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第一章 绪论

第二章 高真空环境

2.1 气体分子平均自由程

2.2 单层覆盖时间

2.3 本实验超高真空环境的获得

第三章 分子束外延

3.1 分子束外延原理及设备

3.2 系统组成

3.3 RHEED

3.4 As 压校准

第四章 扫描隧道显微镜

4.1 扫描隧道显微镜原理及组成

4.2 扫描隧道显微镜调试

4.3 STM 探针电极腐蚀装置

第五章 表面形貌的相变过程

5.1 GaAs 和 InGaAs 表面重构

5.2 表面形貌的相变模型

5.3 实验方案及分析

第六章 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和参加科研情况

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