Abstract
本論文以液相磊晶法成長1.7 微米之砷化銦鎵(InGaAs)晶膜於磷化銦基板上，並摻入鉺(Er)雜質以研究其對材料特性之影響。進而成長多層晶膜以研製p-i-n 光檢測器。砷化銦鎵晶膜與磷化銦基板間在未摻雜質時可以得到近乎完全的晶格匹配(latticematch)，但加入鉺之後則呈現負的晶格不匹配，且隨著鉺摻入濃度之增加而逐漸增加。所有摻有鉺雜質的三元磊晶層皆呈現ｎ型導電性，且其電子濃度低於未摻質時的二至三幕次大小。這結果顯示了我們可以藉由鉺摻質的加入而輕易得到高純度的砷化銦鎵磊晶層，免除傳統上的需要長時間且高溫下來烘烤溶液。由高阻抗的霍爾測量可知當鉺摻質少於0.237 重量百分比下，磊晶層的移動率（μ）可以明顯增加，由光激光譜(photoluminescence) 的研究，我們發現發光波長，半高寬，光激譜強度，隨著鉺摻雜的多寡而有顯著的改變。在鉺雜質為0.174 重量百分比時具有最窄的半高寬為3.4mev，當摻鉺量超過0.25wt﹪時，其光譜的donor-acceptor pair(DAP)訊號會消失，變成單一主訊號，掌摻鉺量為0.15-0.18wt﹪ 時，其光激光譜在1.54μm 左右出現一訊號，其強度隨發光源功率之增加而加強，我們正進一步查證其是否為鉺離子之自發光譜。我們同時也研製了1.7 μm 鉺摻雜砷化銦鎵p-i-n 光檢測器，此元件的mesa面積約1.7×10﹣□cm□ ，在反向偏壓-5伏特下，暗電流為64.64 nA，電容為1.327 pF，在波長為1.311 μm 下，其感敏度(responsivity)為0.478A/W，電子效率(quantumefficiency) 為45 percent在波長為1.537 μm 下，其敏感度為0.644A/W，量子效率為0.52 percent，另外也研製了1.7 μm砷化銦鎵p-i-n光檢測器以為參考樣本。