(Al_(0.1)Ga_(0.9))_(0.5)In_(0.5)P材料的MOCVD生长温度窗口研究

摘要

用来制作光电子器件的(Al_(0.1)Ga_(0.9))_(0.5)In_(0.5)为直接带隙的四元合金材料,对应的发光波长为630nm,在其LP-MOCVD(low press-metalorganic chemical vapor deposition)外延生长过程中温度的高低成为影响其质量的关键,找到合适的生长温度窗口很有必要.实验中分别在700C,680C,670C和660C的条件下生长出作为发光二极管有源区的(Al_(0.1)Ga_(0.9))_(0.5)In_(0.5)多量子阱结构,通过PL谱的测试对比分析,找出最佳生长温度在670C附近.之后对比各外延片的PL谱、表面形貌,并对反应室的气流场进行了模拟,对各温度下生长状况的原因作出了深入分析.分析得到,高温下In组分的再蒸发会引起晶格失配并导致位错;低温下O杂质的并入会形成大量非辐射复合中心影响晶体质量,因此导致了(Al_(0.1)Ga_(0.9))_(0.5)In_(0.5)生长温度窗口较窄,文章最后提出In源有效浓度的提高是解决高温生长的一条有效途径.