热循环退火对InAs/Si(211)薄膜结构和电学性能的影响

摘要：

InAs作为III-V族化合物半导体材料,可以应用于磁阻和霍尔元器件、量子点激光器元件、太阳能电池和红外探测器元件等方面,具有广泛的研究和应用前景.本文以Si(211)为衬底,采用热壁外延(hot wall epitaxy,HWE)技术制备了InAs薄膜,研究热循环退火(thermal cycle annealing,TCA)次数对InAs/Si(211)薄膜结构及电学性能的影响.热壁外延制备InAs薄膜的衬底温度为400℃,生长时间为4 h,不同的热循环退火次数为2、4、6、8、10.X射线衍射(XRD)测试表明:利用HWE技术在Si(211)衬底表面成功制备了闪锌矿结构的InAs薄膜,且沿(111)取向择优生长;TCA能够明显增强Si(211)衬底表面生长的InAs薄膜的择优取向.扫描电子显微镜(SEM)及原子力显微镜(AFM)测试分析表明:随着TCA次数增加到6次,InAs/Si(211)薄膜表面由于晶粒细化作用变得均匀平整,表面粗糙度从69.63 nm降低到56.43 nm,此时霍尔迁移率达到2.67×103 cm2/(V·s);过多的退火次数(≥8次)又会使薄膜表面的晶粒过大、缺陷增多,导致薄膜性能下降.

关键词：InAs薄膜、Si(211)衬底、热循环退火、微观结构、电学性能

所属期刊栏目：25

分类号：TB321(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目61367008

在线出版日期：2017-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：20-24