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外延生长 || 具有较高晶格失配的InGaAs光电探测器的外延生长与器件特性

DOI：10.5772/intechopen.70259 出版年份：2018 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 本章回顾了我们关于截止波长>1.7 μm的波长扩展型InGaAs光电探测器的研究工作。通过气源分子束外延技术在InP和GaAs衬底上生长了多种InGaAs/InAlAs p-i-n异质结结构，介绍了InGaAs光电探测器结构及线性、阶梯式和一步连续InAlAs渐变缓冲层等形变相缓冲层技术，以及组分过冲和数字合金等位错抑制方法。通过原子力显微镜、高分辨X射线衍射与倒易空间映射、截面透射电子显微镜和电流-电压测试等手段评估了材料特性和器件性能。这些结果为晶格失配材料体系上形变器件结构的发展提供了线索。
作者： Xing-you Chen，Yi Gu，Yong-gang Zhang
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究截止波长>1.7微米的波长扩展型InGaAs光电探测器的发展，重点分析采用气源分子束外延技术在InP和GaAs衬底上生长的不同InGaAs/InAlAs p-i-n异质结结构的影响。

研究成果

基于InP和GaAs的波长扩展InxGa1?xAs（x > 0.53）光电探测器在具有较高晶格失配的情况下取得了显著成功，尤其在短波红外（SWIR）波段的高工作温度和恶劣环境应用中表现突出。通过设计陡峭界面和适当缓冲层，初始位错形核过程可能为晶格失配器件结构的发展开辟道路。

研究不足

由于相对较高的晶格失配，有源区中高密度的穿透位错（TDs）和电子陷阱阻碍了基于GaAs的In0.83Ga0.17As光电探测器的发展。

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