《半导体光电子学课件》下集3.3矩形介质波导.pptx

§3.3 矩形介质波导;矩形介质波导在二维上都存在折射率波导效应 有效折射率法→变为一维有效折射率波导;得;半导体材料的外延生长;装置：滑动舟法的生长系统装置;过程： 高温→溶剂溶解→低温→过饱和 →衬底上生长出单晶层（组分由相图决定）;优点： ①装置简单可靠 ②易于生长纯度很高的单晶层 ③外延层晶体结构的完整性较好，位错及微 缺陷密度都低 ④掺杂剂的选择范围大 ; ⑤生长速度较快 ⑥外延层的组分和厚度可精确控制 缺点： ①晶格常数与衬底失配 > 10%以上的生长困难 ②层厚 < 0.06μm，生长难以控制; 2. 金属有机化学气相沉积(MOCVD) 1968年提出，80年代迅速发展，生长量子阱和超晶格、制备薄层材料有优越性。 原理：采用Ⅲ、Ⅱ族元素的有机化合物和Ⅴ、 Ⅳ族元素的氢化物为原材料，以热分解反应方式在衬底上进行气相外延，生长半导体单晶;第十页，共二十页。;装置：; ①Ⅲ、Ⅱ 族金属有机化合物 TMGa : 三甲基镓 TEIn : 三乙基锢 ②Ⅴ、Ⅳ族元素的氢化物 金属有机化合物以氢作载体与V、PI族元素氢化物混合，流经加热衬底表面时，发生分解反应，外延生成化合物薄膜;第十三页，共二十页。;优点： ①通过精确控制气流量来控制外延层组分、厚度、导电类型 ②可以生长几 ，十几 的薄层，满足结构需要 ③工艺简单，可获大面积、厚度、组分均匀的外延片 ④可生长在固相互不溶的亚稳态合金; 3. 分子束外延 70年代真空蒸发基础上发展的技术 原理：热分子束或原子束喷射到衬底表面形成单晶。 优点： ①主体原子和掺杂物质扩散效应小，获得十分陡的掺杂分布，原子内平整的外延层面 ②生长速率低 ，厚度控制到单原子层 ③控制快门开、关来改变组分掺杂。;装置：;第十七页，共二十页。;材料;清洗 ;单管芯 测试