硫钝化外延阶梯梯度GaAs_1-ySb_y材料的结构与光学特性

摘要： 研究了块体和表面缺陷态对经(NH4)2S化学表面处理与未处理的阶梯梯度外延GaAs1-ySby(0≤y≤1)材料振动及光学特性的影响。通过调节关键生长参数（如Sb/Ga通量比、生长温度），采用固态源分子束外延(MBE)技术在GaAs和Si衬底上实现了锑(Sb)组分可调的外延层生长。(NH4)2S处理的GaAs1-ySby外延层的拉曼与光致发光(PL)光谱分析显示：其拉曼谱宽具有组分无关性，且表面处理后PL强度提升1.3倍，分别表明实现了低体缺陷外延生长和表面复合速度降低（对应表面缺陷位点减少）。此外，通过量化不同测量温度与激发强度（即变化激光功率）下的发光复合机制，发现存在自由电子-中性受主对或Sb缺陷相关复合路径，仅在二元GaSb的PL光谱中可检测到明显的体缺陷复合。对硫处理GaAs1-ySby/Al2O3异质界面的短期/长期热力学稳定性PL分析表明：未出现可量化的原子互扩散或本征氧化层形成?；诒疚淖酆侠隤L分析，可优化阶梯梯度外延GaAs1-ySby异质外延材料的品质以适用于光电器件。