查看更多>>摘要:非故意掺杂的GaSb材料呈现p型导电,限制了 GaSb材料在InAs/GaSb超晶格红外探测器等领域的应用.探究N型GaSb薄膜电学特性对估算超晶格载流子浓度以及制备超晶格衬底、缓冲层、电极接触层等提供了一定的理论依据.Te掺杂能够以抑制GaSb本征缺陷的方式实现N型GaSb薄膜的制备,利用分子束外延(Molecular Beam Epitaxy,MBE)技术,设置GaTe源温分别为420℃、450 ℃、480 ℃,分别在GaSb衬底与GaAs衬底上生长不同GaTe源温度下掺杂的GaSb薄膜,通过霍尔测试探究GaSb薄膜的电学特性.在77 K的霍尔测试中,发现在GaAs衬底上生长的GaSb薄膜均显示为N型半导体,载流子浓度随源温升高而增加.与非故意掺杂的GaSb相比,源温为420 ℃、450 ℃时由于载流子浓度增加而导致的杂质散射,迁移率大幅提高,且随温度升高而增加,但在480 ℃时,由于缺陷密度减小,迁移率大大减小.在GaSb衬底上生长7000 A Be掺杂的GaSb缓冲层,再生长5000 A Te掺杂的GaSb薄膜.结果发现,由于P型缓冲层的存在,当源温为420 ℃时,薄膜显示为P型半导体,空穴载流子的存在导致薄膜整体载流子浓度增加,且空穴和电子的补偿作用使迁移率大幅降低.源温为450℃、480 ℃时,薄膜仍为N型半导体,载流子浓度随温度增加,且为GaAs衬底上生长的GaSb薄膜载流子浓度的2~3倍;迁移率在450℃时最高,480℃时减小.设置GaTe源温为450℃时GaSb薄膜的载流子浓度较高且迁移率较高,参与超晶格材料的制备能够使整个材料的效果最佳.