Abstract
有機金屬化學氣相沈積法(MOCVD )生長化合物半導體, 已成為異質磊晶的重要技術之一; 在本篇研究中, 即是利用此種技術, 於砷化鎵(GaAs)受質表面生成磅化鎘(CdTe)磊晶, 進而探討不同操作壓力, 對於磊晶的成長速率和光電特性的影響。在理論模擬方面, 則應用了一維模式,並推導出系統內反應動力控制與質傳控制對磊晶速率之影響;結果發現於低壓低溫操作時,系統趨勢向反應動力控制範圍,磊晶成長速率與操作壓力無關,並趨近於一定值;但一旦在常壓高溫操作時,則系統進入質傳控制範圍,此時操作壓力對磊晶速率方有明顯的變化,壓力越低,則磊晶速率越高。在實驗方面,則在350℃ 於(100)GaAs 表面, 分別在125-600 torr操作壓力, 生長碲化鎘, 並探討有機物原料的通入先后順序之效應, 所獲結果為: 低壓操作時, 較利於(100 )晶面的生成, 且與原料通入之先後無關; 而將操作壓力提高, 則有利於(111 )晶面的成長, 但此時則可以先通入Te有機進料, 誘導(100 )晶面的生成。由實驗數據顯示, 生長速率介於2-4μm╱hr間, 且由生長速率之趨勢亦可獲知350℃ 生長, 屬反應動力控制區。在磊晶特性分析方面, 則分別作了晶面分析, 表面形態分析以及光電效應分析, 所獲結論為, 在(100 )和(111 )的CdTe磊晶表面都可得到2D和3D的結構; 而由DCRC的測量, 則顯示了(111 )CdTe的半高寬明顯低於(100 )晶面, 此現象導源於(111)CdTe和(100 )GaAs間的晶格不匹配性較低之故; 另外, DCRC和PL的測量都顯示了磊晶在300-400torr 生長時, 似乎有較佳的品質。至於電性量測方面, 則所得磊晶皆為N-type, 而其電子遷移率則介於110-2300cm ╱v╱sec 之間。