研究目的
研究在(001)晶向GaAs衬底上采用自上而下工艺制备高掺杂n+InAs(Si)/p+GaSb(Si)??怂淼蓝苁钡纳び胫圃旃?,重点分析高度失配III-Sb材料中位错的行为特征及其对器件制备的影响。
研究成果
该研究证明了在商用GaAs衬底上制备亚30纳米III-V族垂直纳米线隧穿器件的可行性,尽管高失配生长中位错带来的挑战依然存在。研究提出了两种实现低位错密度GaSb层的方法,凸显了未来在商用衬底上集成III-V族隧穿场效应晶体管的潜力。
研究不足
该研究的局限性在于难以准确测定薄层的面内弛豫,且当前蚀刻技术无法揭示所有位错。位错对器件性能的影响尚未完全量化。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用分子束外延(MBE)技术在GaAs衬底上生长III-Sb缓冲层,重点降低穿透位错密度。通过反射高能电子衍射(RHEED)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)进行结构分析。
2:样品选择与数据来源:
样品在2英寸(001) p+ GaAs衬底上通过III-V族Riber MBE 49腔室生长。通过改变生长条件研究其对位错行为的影响。
3:实验设备与材料清单:
设备包括布鲁克AFM仪、X'Pert PANalytical XRD仪器和Titan G2像差校正TEM。材料包含GaAs衬底、GaSb和InAs层。
4:实验流程与操作步骤:
过程包括衬底脱氧、GaAs层生长、不同条件下GaSb生长及InAs层沉积。器件制备采用新型酒精基数字刻蚀技术。
5:数据分析方法:
通过对比AFM、XRD和TEM结果计算穿透位错密度及其对器件性能的影响。
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Detailed cross-section transmission electron microscopy analyses, including energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and electron energy loss spectroscopy (EELS) analysis.
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