Abstract
以GaSb為基底的化合物半導體材料系列, 其對應之波長可由1.24微米(AlGaSb)改變至4.3 微米(InAsSb), 在光纖通訊及軍事用途上具有極低的傳輸損耗與失真, 因而逐漸引起學術界的研究興趣。本文以液相磊晶法成長銻化鎵與銻化鋁鎵磊晶薄膜於銻化鎵基板上,在實驗中探討出最佳的成長條件。所成長的銻化鎵與銻化鋁鎵磊晶薄膜以電子顯微鏡, X-ray 繞射分析儀, 光激光譜及電容—電壓法來檢測磊晶層的表面狀況, 晶格差配,磊晶薄膜的品質以及磊晶層的載子濃度。實驗中發現未攙雜銻化鎵與銻化鋁鎵磊晶薄膜的特性與成長溫度以及液相組成有著極密切的關係。當成長溫度較低時, 所成長的未攙雜銻化鎵與銻化鋁鎵磊晶薄膜具有較低的載子濃度。由 Sb-rich熔液成長之銻化鎵磊晶薄膜其品質不論是光特性或電特性均優於由 Ga-rich熔液成長之銻化鎵磊晶薄膜。若我們以Te攙雜銻化鎵多晶逐漸取代熔液中的未攙雜銻化鎵多晶時,所成長的即為Te攙雜銻化鋁鎵磊晶薄膜。當取代的量達到12.5% 時, 所成長的銻化鋁鎵磊晶薄膜即由P-型轉換為N-型, 因此我們預測當取代的量介於7?10%時, 可以得到最低載子濃度之Te攙雜銻化鋁鎵磊晶薄膜。若我們在未攙雜的熔液中加入Zn時, 所成長的即為Zn攙雜銻化鋁鎵磊晶薄膜, 可提高其P-型的載子濃度。最後我們以成長的銻化鋁鎵磊晶薄膜製成銻化鋁鎵 P-N接面二極體,並量測其電流—電壓特性, 以作為相關元件的參考。未來我們將嘗試製作銻化鋁鎵累增光偵檢器。