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《异质外延结构的失配位错和X射线形貌观察》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、异质外延结构的失配位错和射线形貌观察罗江财,、、摘要我们利用射线形貌技术时衬底上外延生长的,结构的失配位错等缺陷进行了观察和分析也衬扭结构进行了。,,初步观察封线形貌相的观察表明衬底的异质外延结构中的失配位错主。要是在失配应力作用下位错的弯曲和滑移所致尽管在层中加入少量磷作应力补偿,但组成的四元层在压应力和张应力条件下都出现了大量失配。,位错在衬底上外延生长双异质结构时在压应力和张应力条。件下也可能产生失配位错,
2、“。底界面之夹角减小直到二时的,,办这、目厚度叫临界厚度位错滑移到右边一吕,当前异质外延结构在半导体光电器件,、。中业已广泛应用许多从事材料和器件的工方,作者都十分重视异质外延结构的晶格匹配和,位错的研究与控制因为它们涉及到器件。的退化机理和寿命等呵题由于射线形貌,技术本身具有许多独到之处使之成为研究石不,言晶体内部缺陷的重要方法现在巳发展了多斌,。一种形貌技术幻本文仅就异质外延结构,及中失配位错的产生机理衬底上几,种异质外延结构的射线形貌观察进行一。些探讨、勺九二失配位错机理矛异质外延结构中衬底位错的
3、行为可如图,。所示在衬底上异质外延生长,。时衬底位错通常会长入外延层中去当,,外延层的厚度较小晶格失配又不大时,由于异外延层的形变处于弹性状态质界面,上失配应力的作用位错稍微弯曲但方向没,。改变其后穿出外延层表面此情况下外延,,,。图异质外延中衬底位错行为弯曲层一衬底界面是连续的如图所示若,在界面上作有限滑移滑移无限,,,。外延层厚度增大位错和外延层一衬距离多层外延产生失配位错阵列,、、、就产生一个具有失配位错线长度为的不理与生长温度厚度应力大小表面曲。。,如图示
4、在,率等有关连续界面这种情况下位在具有中小晶格失配小晶格失△一名,错的弯曲部分还将从样品的外延层顶部表面配一般才旨中等晶格失配指·。。一‘一。,穿出去若外延层厚度进一步增大△外延结构中,在失配应力作用下位错可能沿界面滑弯曲和表面产生机理是最重要的和蜷术的位“”,“。。,移无限距离到达晶体边缘如图示错机理下面我们将运用射线形貌,,,一、若有许多这样的过程重复进行时就组成单技术对衬底上生长。,一,一,,向或交叉的失配
5、位错阵列在界面上位错向生长和的,一。,左右何方弯曲取决于位错的柏格斯失配位错等进行观察和分析同时对。。矢量的符号和应力的符号图结构也进行了初步观察。是多层外延时产生失配位错阵列的情况、衬底位错在界面上改变方向和滑移的作三射线形貌观察。,用力是失配应力而位错线中反作用力是,,,,。,一“张应力如图所示若失配应力结构衬氏汽相外延样品是在二一,生长的层结构含量值为。。。
6、用反射由于,一“,系统晶格失配较大△一一,,。在一数量级失配应力在护一’““,。达因厘米数量级所以在此结,。构中存在大量的失配位错如图图是,,二不同生长温度即不同生长速率的,,图外延层位错作用力示图临界的。层的反射形貌相从图的,。不连续的多层的,射线形貌相中可以清楚地看到存在高密二。,,即形变最大时的小于时位度的单向或交叉的失配位错阵列网络它。。二二·错线具有如图和图的
7、形态若一一,··,一’们主要是柏格斯矢量为“‘”’的““型位错,,舀位错线如图示这时开始出现失配,。。。。,,位错此时的应力为临界应力当一般地说生长速率越快或组分,,,‘,时位错沿界面滑移成失配位错线如图值越高晶格失配越大失配应力越大。。‘二,。示在。时外延层的临界厚失配位错的密度亦越大可近似度为若采用一个梯度组分或组分连续变化的曰汗过渡层的办法,改进晶格匹配条件和外延层一闪一自,,中的失配应力减小相邻层间的失配应力,。,这里为晶格失配△
8、是位错的柏格这时可以将多数或绝大多数位错在过渡。,斯矢量的大小对于具有金刚石和闪锌矿结层中束缚住最后的组分层可达低位错甚至,、,,
