搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

GaAs(001)衬底上分子束外延生长InNSb单晶薄膜

张燕辉 陈平平 李天信 殷豪

引用本文:
Citation:

GaAs(001)衬底上分子束外延生长InNSb单晶薄膜

张燕辉, 陈平平, 李天信, 殷豪

InNSb single crystal films prepared on GaAs (001) substrates by molecular beam epitaxy

Zhang Yan-Hui, Chen Ping-Ping, Li Tian-Xin, Yin Hao
PDF
导出引用
  • 利用射频氮等离子辅助分子束外延(RF-MBE)技术在GaAs(001)衬底上生长稀氮 InNSb半导体薄膜,并通过原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和拉曼散射光谱等测量手段对样品的微结构和N组分等进行了表征.结果显示样品有较好的晶体质量,N组分可高达0.84%(XRD的结果).本文还对样品的输运性质进行了表征,结果显示样品在室温下具有较低的载流子浓度和较高的迁移率.另外,初步研究表明在InSb中掺入N可导致其室温磁阻明显下降.
    InNSb alloy films are prepared on GaAs (001) substrates by the N2 radio frequency plasma-assisted molecular beam epitaxy ( RF-MBE). The N composition and the micro-structure of the samples are characterized by atom force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and Raman spectroscopy. The measurement results reveal that the films have smooth surfaces and good crystalline quality, the N composition can reach 0.84%(from XRD) and most of the N atoms in the samples are at the sites of Sb atoms. The transport properties of the samples are also characterized, and the results demonstrate that our samples have lower carrier concentrations and higher mobilities. Owing to the introduction of N, a condside rable reduction of room-temperature magnetoresistance is observed.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60876059), 上海市基础研究重点项目(批准号:08JC1421000),上海市重大基础研究项目(批准号:09DJ1400101)资助的课题.
    [1]

    Weyers M, Sato M, Ando H 1992 Jpn. J. Appl. Phys. 31 L853

    [2]

    Bi W G, Tu C W 1996 J. Appl. Phys. 80 1934

    [3]

    Baillargeon J N, Cheng K Y, Hofler G E, Pearah P J, Hsieh K C 1992 Appl. Phys. Lett. 60 2540

    [4]

    Bi W G, Tu C W 1998 Appl. Phys. Lett. 72 1161

    [5]

    Kurtz S R, Allerman A A, Jones E D, Gee J M, Banas J J, Hammons B E 1999 Appl. Phys.Lett. 74 729

    [6]

    Wang C, Chen P P, Liu Z L, Li T X, Xia C S, Chen X S, Lu W 2006 Acta. Phys. Sin. 55 7 ( in Chinese ) [王 茺、陈平平、刘昭麟、李天信、夏长生、陈效双、陆 卫 2006 物理学报 55 7]

    [7]

    Veal T D, Mahboob I, McConville C F 2004 Phys. Rev. Lett. 92 13

    [8]

    Lindsay A, O’Reilly E P, Andreev A D, Ashley T 2008 Phys. Rev. B 77 165205

    [9]

    Murdin B N, KamalSaadi M, Lindsay A, O’Reilly E P, Adams A R, Nott G J, Crowder J G, Pidgeon C R, Bradley I V, Wells J P R, Burke T, Johnson A D, Ashley T 2001 Appl. Phys. Lett. 78 1568

    [10]

    Murdin B N, Adams A R, Murzyn P, Pidgeon C R, Bradley I V, Wells J P R, Matsuda Y H, Miura N, Burke T, Johnson A D 2002 Appl. Phys. Lett. 81 256

    [11]

    Lim K P, Yoon S F, Pham H T, Tripathy S 2008 J. Phys. D: Appl. Phys. 41 165301

    [12]

    Mahboob I, Veal T D, McConville C F 2004 J. Appl. Phys. 96 9

    [13]

    Zhang D H, Liu W, Wang Y, Chen X Z, Li J H, Huang Z M, Zhang Sam S Y 2008 Appl. Phys. Lett. 93 131107

    [14]

    Veal T D, Mahboob I, McConville C F, Burke T M, Ashley T 2003 Appl. Phys. Lett. 83 1776

    [15]

    Hatami F, Kim S M, Yuen H B, Harris J S 2006 Appl. Phys. Lett. 89 133115

    [16]

    Tim A, Louise B, Gilbert W S, Ben N M, Paul H J, Louis F J P, Tim D V, Chris F M 2006 Proc. SPIE 6206 62060L

    [17]

    Pham H T, Yoon S F, Tan K H, Boning D 2007 Appl. Phys. Lett. 90 092115

    [18]

    Uesugi K, Morooka N, Suemune I 1999 Appl. Phys. Lett. 74 1254

    [19]

    Li W, Pessa M, Likonen J 2001 Appl. Phys. Lett. 78 2864

    [20]

    Vurgaftman I, Meyer J R, Ram-Mohan L R 2001 J. Appl. Phys. 89 5815

    [21]

    Liu H F, Xiang N, Tripathy S, Chua S J 2006 J. Appl. Phys. 99 103503

    [22]

    Brafman O, Manor R 1995 Phys. Rev. B 51 6940

    [23]

    Lim K P, Yoon S F, Pham H T 2009 J. Phys. D: Appl. Phys 42 135419

  • [1]

    Weyers M, Sato M, Ando H 1992 Jpn. J. Appl. Phys. 31 L853

    [2]

    Bi W G, Tu C W 1996 J. Appl. Phys. 80 1934

    [3]

    Baillargeon J N, Cheng K Y, Hofler G E, Pearah P J, Hsieh K C 1992 Appl. Phys. Lett. 60 2540

    [4]

    Bi W G, Tu C W 1998 Appl. Phys. Lett. 72 1161

    [5]

    Kurtz S R, Allerman A A, Jones E D, Gee J M, Banas J J, Hammons B E 1999 Appl. Phys.Lett. 74 729

    [6]

    Wang C, Chen P P, Liu Z L, Li T X, Xia C S, Chen X S, Lu W 2006 Acta. Phys. Sin. 55 7 ( in Chinese ) [王 茺、陈平平、刘昭麟、李天信、夏长生、陈效双、陆 卫 2006 物理学报 55 7]

    [7]

    Veal T D, Mahboob I, McConville C F 2004 Phys. Rev. Lett. 92 13

    [8]

    Lindsay A, O’Reilly E P, Andreev A D, Ashley T 2008 Phys. Rev. B 77 165205

    [9]

    Murdin B N, KamalSaadi M, Lindsay A, O’Reilly E P, Adams A R, Nott G J, Crowder J G, Pidgeon C R, Bradley I V, Wells J P R, Burke T, Johnson A D, Ashley T 2001 Appl. Phys. Lett. 78 1568

    [10]

    Murdin B N, Adams A R, Murzyn P, Pidgeon C R, Bradley I V, Wells J P R, Matsuda Y H, Miura N, Burke T, Johnson A D 2002 Appl. Phys. Lett. 81 256

    [11]

    Lim K P, Yoon S F, Pham H T, Tripathy S 2008 J. Phys. D: Appl. Phys. 41 165301

    [12]

    Mahboob I, Veal T D, McConville C F 2004 J. Appl. Phys. 96 9

    [13]

    Zhang D H, Liu W, Wang Y, Chen X Z, Li J H, Huang Z M, Zhang Sam S Y 2008 Appl. Phys. Lett. 93 131107

    [14]

    Veal T D, Mahboob I, McConville C F, Burke T M, Ashley T 2003 Appl. Phys. Lett. 83 1776

    [15]

    Hatami F, Kim S M, Yuen H B, Harris J S 2006 Appl. Phys. Lett. 89 133115

    [16]

    Tim A, Louise B, Gilbert W S, Ben N M, Paul H J, Louis F J P, Tim D V, Chris F M 2006 Proc. SPIE 6206 62060L

    [17]

    Pham H T, Yoon S F, Tan K H, Boning D 2007 Appl. Phys. Lett. 90 092115

    [18]

    Uesugi K, Morooka N, Suemune I 1999 Appl. Phys. Lett. 74 1254

    [19]

    Li W, Pessa M, Likonen J 2001 Appl. Phys. Lett. 78 2864

    [20]

    Vurgaftman I, Meyer J R, Ram-Mohan L R 2001 J. Appl. Phys. 89 5815

    [21]

    Liu H F, Xiang N, Tripathy S, Chua S J 2006 J. Appl. Phys. 99 103503

    [22]

    Brafman O, Manor R 1995 Phys. Rev. B 51 6940

    [23]

    Lim K P, Yoon S F, Pham H T 2009 J. Phys. D: Appl. Phys 42 135419

  • [1] 李加红, 孙贵花, 张庆礼, 王小飞, 张德明, 刘文鹏, 高进云, 郑丽丽, 韩松, 陈照, 殷绍唐. 退火气氛对GdScO3和Yb:GdScO3晶体的结构和光谱性质的影响. 物理学报, 2022, 71(16): 164206. doi: 10.7498/aps.71.20220196
    [2] 黄浩, 张侃, 吴明, 李虎, 王敏涓, 张书铭, 陈建宏, 文懋. SiC纤维增强Ti17合金复合材料轴向残余应力的拉曼光谱和X射线衍射法对比研究. 物理学报, 2018, 67(19): 197203. doi: 10.7498/aps.67.20181157
    [3] 杨文献, 季莲, 代盼, 谭明, 吴渊渊, 卢建娅, 李宝吉, 顾俊, 陆书龙, 马忠权. 基于分子束外延生长的1.05 eV InGaAsP的超快光学特性研究. 物理学报, 2015, 64(17): 177802. doi: 10.7498/aps.64.177802
    [4] 许思维, 王丽, 沈祥. GexSb20Se80-x玻璃的拉曼光谱和X射线光电子能谱. 物理学报, 2015, 64(22): 223302. doi: 10.7498/aps.64.223302
    [5] 祝梦遥, 鲁军, 马佳淋, 李利霞, 王海龙, 潘东, 赵建华. 高质量稀磁半导体(Ga, Mn)Sb单晶薄膜分子束外延生长. 物理学报, 2015, 64(7): 077501. doi: 10.7498/aps.64.077501
    [6] 王萌, 欧云波, 李坊森, 张文号, 汤辰佳, 王立莉, 薛其坤, 马旭村. SrTiO3(001)衬底上单层FeSe超导薄膜的分子束外延生长. 物理学报, 2014, 63(2): 027401. doi: 10.7498/aps.63.027401
    [7] 韩亮, 刘德连, 陈仙, 赵玉清. 氮化铬过渡层对四面体非晶碳薄膜在高速钢基底上附着特性影响的研究. 物理学报, 2013, 62(9): 096802. doi: 10.7498/aps.62.096802
    [8] 房文汇, 里佐威, 李占龙, 曲冠男, 欧阳顺利, 门志伟. 类胡萝卜素的分子光谱研究. 物理学报, 2012, 61(15): 153301. doi: 10.7498/aps.61.153301
    [9] 苏少坚, 汪巍, 张广泽, 胡炜玄, 白安琪, 薛春来, 左玉华, 成步文, 王启明. Si(001)衬底上分子束外延生长Ge0.975Sn0.025合金薄膜. 物理学报, 2011, 60(2): 028101. doi: 10.7498/aps.60.028101
    [10] 周勋, 杨再荣, 罗子江, 贺业全, 何浩, 韦俊, 邓朝勇, 丁召. 反射式高能电子衍射实时监控的分子束外延生长GaAs晶体衬底温度校准及表面相变的研究. 物理学报, 2011, 60(1): 016109. doi: 10.7498/aps.60.016109
    [11] 周密, 李占龙, 陆国会, 李东飞, 孙成林, 高淑琴, 里佐威. 高压拉曼光谱方法研究联苯分子费米共振. 物理学报, 2011, 60(5): 050702. doi: 10.7498/aps.60.050702
    [12] 唐军, 刘忠良, 任鹏, 姚涛, 闫文盛, 徐彭寿, 韦世强. Mn掺杂SiC磁性薄膜的结构表征. 物理学报, 2010, 59(7): 4774-4780. doi: 10.7498/aps.59.4774
    [13] 彭先德, 朱涛, 王芳卫. Co掺杂的ZnO稀磁半导体块体的退火热处理研究. 物理学报, 2009, 58(5): 3274-3279. doi: 10.7498/aps.58.3274
    [14] 段宝兴, 杨银堂. 利用Keating模型计算Si(1-x)Gex及非晶硅的拉曼频移. 物理学报, 2009, 58(10): 7114-7118. doi: 10.7498/aps.58.7114
    [15] 常俊, 黎华, 韩英军, 谭智勇, 曹俊诚. 太赫兹量子级联激光器材料生长及表征. 物理学报, 2009, 58(10): 7083-7087. doi: 10.7498/aps.58.7083
    [16] 任 鹏, 刘忠良, 叶 剑, 姜 泳, 刘金锋, 孙 玉, 徐彭寿, 孙治湖, 潘志云, 闫文盛, 韦世强. MnxSi1-x磁性薄膜的结构研究. 物理学报, 2008, 57(7): 4322-4327. doi: 10.7498/aps.57.4322
    [17] 张晓丹, 赵 颖, 高艳涛, 朱 锋, 魏长春, 孙 建, 耿新华, 熊绍珍. 太阳电池用本征微晶硅材料的制备及其结构研究. 物理学报, 2005, 54(10): 4874-4878. doi: 10.7498/aps.54.4874
    [18] 徐晓华, 牛智川, 倪海桥, 徐应强, 张 纬, 贺正宏, 韩 勤, 吴荣汉, 江德生. 分子束外延生长的(GaAs1-xSbx/InyGa1-yAs)/GaAs量子阱光致发光谱研究. 物理学报, 2005, 54(6): 2950-2954. doi: 10.7498/aps.54.2950
    [19] 杜晓松, S. Hak, O. C. Rogojanu, T. Hibma. 氧化铬外延薄膜的x射线研究. 物理学报, 2004, 53(10): 3510-3514. doi: 10.7498/aps.53.3510
    [20] 陈敦军, 沈 波, 张开骁, 邓咏桢, 范 杰, 张 荣, 施 毅, 郑有炓. GaN1-xPx薄膜的结构特性研究. 物理学报, 2003, 52(7): 1788-1791. doi: 10.7498/aps.52.1788
计量
  • 文章访问数:  9238
  • PDF下载量:  653
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2009-12-25
  • 修回日期:  2010-03-04
  • 刊出日期:  2010-11-15

/

返回文章
返回