GaAs多層異質(zhì)外延結(jié)構(gòu)材料和SiC MESFET結(jié)構(gòu)材料的X射線雙晶衍射分析.pdf

1、X 射線雙晶衍射法(XRD)能夠分析生長(zhǎng)材料的結(jié)晶完整性、均勻性、層厚、組分、應(yīng)變、缺陷和界面等重要信息，同時(shí)具有非破壞性、精度高、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為對(duì)晶體質(zhì)量測(cè)試的主要手段之一。 本文采用優(yōu)化MBE 技術(shù)生長(zhǎng)了GaAs 基多層異質(zhì)結(jié)材料并利用CVD 法生長(zhǎng)了SiCMESFET 同質(zhì)外延材料，運(yùn)用X 射線運(yùn)動(dòng)學(xué)理論并結(jié)合動(dòng)力學(xué)模擬分析軟件對(duì)樣品的結(jié)構(gòu)參數(shù)和界面完美性進(jìn)行了詳細(xì)的研究分析。具體內(nèi)容如下： 1. 計(jì)算了

2、InGaAs/GaAs 量子阱材料的結(jié)構(gòu)參數(shù)，并結(jié)合動(dòng)力學(xué)模擬軟件對(duì)材料的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行模擬。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明MBE 技術(shù)中引入雙速生長(zhǎng)法，在生長(zhǎng)量子阱中超薄的阱層和壘層結(jié)構(gòu)時(shí)，采用較慢速率生長(zhǎng)可使層厚偏差僅為幾個(gè)埃；在生長(zhǎng)較厚帽層和緩沖層時(shí)，采用相對(duì)較快速率生長(zhǎng)的層厚誤差也小于1.8％；引入中止生長(zhǎng)法使材料中In 組分的誤差百分比小于1.9％。電化學(xué)C-V 法測(cè)試結(jié)果也表明MBE 系統(tǒng)中配置兩個(gè)摻雜Si 源，設(shè)定不同的溫度分別進(jìn)行輕摻雜和重

3、摻雜，使量子阱材料帽層中的摻雜濃度百分比誤差小于3.3％。 2. 利用布拉格定律對(duì)X射線雙晶衍射系統(tǒng)中1 α K 和2 α K 射線帶寬λΔ在衍射中產(chǎn)生的色散效應(yīng)進(jìn)行了研究，推導(dǎo)了由色散效應(yīng)引起的衍射峰展寬寬度的計(jì)算方法和公式，分析結(jié)果表明參考晶體與測(cè)試樣品各外延層晶體的衍射面間距的接近程度，直接影響了各外延層衍射峰展寬程度的大小。 3. 對(duì)4H-SiC 單晶和CVD 法生長(zhǎng)的4H-SiC 金屬-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（ME