快速退火对ZnTe外延层性能及In电极的影响-论文.pdf

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1、半导体制造技术SemiconductorManufacturingTechnologiesDOI：10．3969／j．issn．1003—353x．2013．02．007快速退火对ZnTe外延层性能及In电极的影响杨秋雯，刘超，张家奇，崔利杰，曾一平(中国科学院半导体研究所半导体材料科学重点实验室，北京100083)摘要：研究了在GaAs(001)衬底上外延生长的本征ZnTe薄膜样品在氮气氛中450～550oI=下的快速退火行为。对于1rain退火的样品，随着退火温度的升高，ZnTe(004)峰双

2、晶x射线(DCXRD)摇摆曲线的半高宽(FWHM)逐渐下降；样品表面粗糙度均方根值(RMS)由退火前的5．3nm下降至4．7nm左右。对于450℃退火5min的样品，其晶体质量与550℃退火1min的样品相当，但RMS值下降到4．26nm。ZnTe薄膜表面的In电极之间在未退火时呈高阻状态，在适当条件下退火后In电极之间可以导通，且随着退火温度的降低，所需的退火时间将延长。但550℃退火时In电极的外观形貌发生改变且不能导通。关键词：碲化锌；快速退火；晶体质量；表面形貌；铟电极中图分类号：TN30

3、4．2文献标识码：A文章编号：1003—353X(2013)o2—0110—04EffectsofRapidThermalProcessonthePropertiesofZnTeEpilayerandInElectrodesYangQiumin，LiuChao，ZhangJiaqi，CuiLijie，ZengYiping(KeyLaboratoryofSemiconductorMaterialsScience，InstituteofSemiconductors，ChineseAcademyofSc

4、iences，Beng100083，China)Abstract：Theeffectsofrapidthermalannealingbetween450—550℃innitrogenonZnTeepilayersfabricatedonGaAs(001)substrateswereinvestigated．Astosamplesannealedfor1min，thefull—widthathalf—maximum(FWHM)fromZnTe(004)reflectionindouble—cryst

5、alX—raydiffraction(DCXRD)rockingcurvedecreaseswithanincreaseintheannealingtemperature．Theroot—mean—square(RMS)roughnessdropsfrom5．3nmbeforethethermaltreatmenttoabout4．7nmafterannealing．Thecrystallinequalityoftheepilayerannealedat450oCfor5miniscomparab

6、lewiththesampletreatedat550oCfor1min，whereastheRMSvaluedecreasesto4．26nm．TheresistivitybetweenindiumelectrodesonZnTefilmishighwithoutannealing，whiledifferentelectrodescanbeconnectedafterappropriatethermaltreatment．Theannealingdurationneedstobeextended

7、whenlowertheannealingtemperature．However．theindiumelectrodeswhichannealedat550ccchangetheirfeatureandarestillunconnected．Keywords：ZnTe；rapidthermalannealing；crystallinequality；surfacemorphology；InelectrodeEEACC：2520D导体材料，室温下的禁带宽度为2．26eV，对应0引言于绿光波段。ZnT

8、e可用于制造绿光发光二极管ZnTe是一种闪锌矿结构的II．VI族直接带隙半(LED)、薄膜太阳电池背电场层和窗口层、太赫兹器件等光电器件¨。近年来，在新型高效太阳电基金项目：国家自然科学基金资助项目(60876004)；北京池材料研究方面，ZnTe逐渐受到重视，其较宽的市自然科学基金资助项目(2123065)禁带宽度适宜制作叠层太阳电池的顶电池；而E—mail：qiuminyang@semi．ac．cn110半导体技术第38卷第2期2013年2月杨秋曼等：快速退火对ZnTe外延层性