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- 2019
- A3. 金属有机气相外延 B2. 半导体砷化镓 B3. 太阳能电池 A1. 晶体形貌
- 材料科学与工程
- The University of Tokyo
- Taiyo Nippon Sanso Corporation
- National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)
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通过MnO2/GaAs热氧化制备介电薄膜
摘要： 通过磁控溅射在单晶GaAs晶圆表面制备的MnO2纳米层（约29纳米）已被证实可作为该半导体热氧化过程的氧传输介质。与无催化剂条件下的GaAs氧化相比，MnO2的存在使氧化膜生长速率提升3至9倍。由此生长的薄膜厚度介于35至200纳米之间，且具备优良介电特性（电阻率约10^10欧姆·厘米量级，介电强度为(5-8)×10^6伏/厘米）。X射线衍射数据显示这些薄膜富含氧化砷成分，表层具有规则晶粒结构，其粗糙度高度不超过30纳米（原子力显微镜测量结果）。
关键词： 纳米薄膜、热氧化、砷化镓、氧化物
更新于2025-09-09 09:28:46
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采用砷化镓异质结双极晶体管技术实现的高线性度、8 GSa/s采样保持放大器
摘要： 本文提出了一种高线性度全差分8 GSa/s采样保持放大器(THA)。该THA采用2μm砷化镓异质结双极晶体管(GaAs HBT)工艺设计与实现，旨在GHz级时钟频率下实现采样系统的高速运行。该THA采用替代开关射极跟随器(SEF)作为开关级，并配合肖特基二极管以增强保持模式隔离度和高速性能。结合精心设计的输入缓冲器，实现了高线性度和优异的动态性能。实测小信号-3dB带宽和保持模式隔离度分别优于3.6GHz和40dB。原型电路在0.5GHz时获得43.9dB的无杂散动态范围(SFDR)，在4GHz第一奈奎斯特频率内总谐波失真(THD)平均低于-40dBc。该成果有望应用于未来直接采样系统中的宽带、高速、低失真模数转换器(ADC)。
关键词： 非线性失真、跟踪保持、高速采样、肖特基二极管、砷化镓、单片微波集成电路
更新于2025-09-09 09:28:46
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先进III-V族量子纳米线网络分子束外延的选择性图谱
摘要： 选择性区域生长是一种极具前景的技术，能够实现可扩展的III-V族纳米线网络制备，这对验证基于马约拉纳量子计算器件的提案至关重要。然而，实现选择性生长的生长参数窗口边界仍不明确。本文提出了一套实验技术，通过分子束外延明确建立了实现选择性III-V族纳米线网络生长的参数空间窗口?；诙訥aAs(001)衬底上生长动力学的原位表征，我们构建了GaAs和InAs化合物的选择性图谱，其中发现III-V表面与无定形掩模区域之间III族吸附原子解吸速率的差异是控制选择性的主要机制。该方法具有广泛适用性，成功实现了在(001)和(111)B取向的GaAs、InP和InAs衬底以及同质外延InSb纳米线网络上制备高质量InAs和GaAs纳米线网络。最后，Aharonov-Bohm环实验中的相位相干性验证了这些晶体在纳米电子学和量子输运应用中的潜力。这项工作应能加速并优化多种化合物半导体的纳米级晶体工程，从而提升器件性能。
关键词： 砷化镓、选择性、选择性区域生长、外延、砷化铟、III-V族纳米线、分子束外延
更新于2025-09-09 09:28:46
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铝在化合物半导体表面的反应性研究及结构特性
摘要： 作者研究了铝（Al）在III-V族半导体（InAs、GaAs和InGaAs）上的结构特性，旨在构建平滑且突变的界面。生长条件（如残留砷含量及中间层的存在）会影响铝与底层半导体的结构特性。研究发现，在(001)晶向InAs上沉积超薄AlAs层能显著抑制界面反应并改善铝的外延生长，而在InGaAs或GaAs上沉积铝时则无需此类界面反应抑制层。在(001)InAs上生长的铝晶面取向为[110]，但在InGaAs或GaAs上则为[111]。作者讨论了这些结果对实现邻近超导结构的重要意义。
关键词： 砷化镓、砷化铟、铝、外延生长、邻近超导性、铟镓砷、界面反应、III-V族半导体
更新于2025-09-04 15:30:14
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通过基于有限元的自动化工具和实验设计，对InGaP/GaAs异质结双极晶体管中的向上热流进行精确高效的分析
摘要： 本文通过全面分析，量化了最先进InGaP/GaAs异质结双极晶体管（HBTs）中所有关键技术参数对不同发射极面积和形状下向上热流的影响。借助基于商用三维有限元法（FEM）求解器和自主开发的几何结构自动构建、优化网格生成、顺序求解及数据存储/处理程序的工具，在较短时间内完成了极高精度的热仿真。采用实验设计方法，根据少量FEM数据建立了上述参数与热阻的函数模型。
关键词： 有限元法（FEM）、砷化镓（GaAs）、实验设计（DOE）、热仿真、热阻、异质结双极晶体管（HBT）
更新于2025-09-04 15:30:14
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通过分子束外延在Si(100)衬底上生长GaSb/AlGaSb多量子阱结构时，异质外延GaSb薄膜缓冲层和GaSb点状成核层的优势
摘要： 我们采用分子束外延（MBE）技术在两英寸Si(100)衬底上生长了具有GaSb点状成核层的100纳米厚异质外延GaSb薄膜缓冲层，并在此基础上制备了GaSb/Al0.3Ga0.7Sb多量子阱（MQW）结构，随后评估了该MQW结构的表面形貌、光致发光（PL）及X射线衍射谱。尽管缓冲层厚度远低于先前报道的Si(100)衬底上GaSb基量子阱结构，但该GaSb/Al0.3Ga0.7Sb MQW结构的光致发光谱半高宽极窄，表明100纳米厚的GaSb薄膜缓冲层表面足够平整，可形成异质结构与量子阱。GaSb缓冲层与MQW结构的表面粗糙度及晶体质量强烈依赖于生长温度，通过优化生长温度实现了高性能器件。这些结果展示了GaSb/Al0.3Ga0.7Sb MQW结构及以GaSb点为成核层的GaSb薄膜缓冲层在Si(100)衬底上生长的优势与潜在应用价值。
关键词： A1. 成核层，B1. 砷化镓，A3. 量子阱，B2. 半导体III-V族材料，A3. 分子束外延（MBE），B1. 硅衬底
更新于2025-09-04 15:30:14
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无电镀铂沉积与电子束铂蒸发在p型砷化镓作为析氢光阴极上的评估
摘要： 本研究考察了在p-GaAs上通过湿法（无电镀铂沉积）和干法（电子束铂蒸发）沉积铂后，光电极化学（PEC）性能随铂形貌的变化情况。p-GaAs表面的铂形貌和成分因铂沉积方法不同而有所差异，这进而影响了铂在GaAs电极上的光学和PEC性能。因此，本研究的发现有助于更清晰地理解这些变化如何影响GaAs PEC水分解电极的运行。
关键词： 电催化剂、电子束蒸发、砷化镓、水分解、无电镀沉积、铂
更新于2025-09-04 15:30:14
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光激发GaAs带隙附近相干声子振荡与电子态之间的法诺共振
摘要： 固体的脉冲光激发会产生行进应变脉冲，表现为相干声学声子振荡。这些振荡已通过时间分辨泵浦-探测光谱法得到广泛研究。本工作报道了本征GaAs(100)中极长寿命的相干纵声学声子振荡的产生，并清晰确凿地证实了这些振荡与带隙附近电子态连续体之间存在法诺干涉。法诺共振是原子系统和凝聚介质中普遍存在的现象，源于量子态连续体与离散量子态之间的量子干涉。除其他技术外，法诺共振已通过拉曼光谱研究的声学声子进行过探讨。本工作研究了无需任何覆盖层、掺杂剂或衬底/界面效应辅助产生的相干声子振荡中的法诺共振。由于法诺共振对电子结构变化、掺杂和缺陷敏感，这些发现对皮秒超声领域具有重要意义——该技术用于固体的无损深度剖析和载流子扩散研究。
关键词： 砷化镓、相干声子振荡、法诺共振、量子干涉、泵浦-探测光谱学
更新于2025-09-04 15:30:14
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[IEEE 2018年第十三届欧洲微波集成电路会议(EuMIC) - 西班牙马德里(2018年9月23日至25日)] 2018年第十三届欧洲微波集成电路会议(EuMIC) - 砷化镓pHEMT瞬态热响应特性研究
摘要： 采用瞬态栅极电阻温度法对砷化镓pHEMT器件在脉冲条件下的时域响应特性进行表征。观测到从数百纳秒至数百毫秒的自热效应。通过TFR加热测试结构建立与功率密度和栅极周长成比例的三维有限元热模型，测量多指器件中栅指间的热耦合效应并开展仿真研究，探讨该模型在器件与电路热优化中的应用。
关键词： 单片微波集成电路、高电子迁移率晶体管、砷化镓、热分析、温度测量
更新于2025-09-04 15:30:14
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一种具有可重构输入网络的紧凑型Ka波段集成多尔蒂放大器
摘要： 本文提出了一种采用新型可重构输入网络的超紧凑单片毫米波集成电路Doherty功率放大器（DPA）的Ka波段设计方案。该输入网络由紧凑的宽边耦合器和两个附加场效应晶体管构成。通过重构主辅放大器间的相对相位偏移，该DPA可进行后优化以实现高效率与最大功率增益平坦度。更重要的是，该放大器能针对不同频率实现最高性能调谐。为验证该设计，采用0.15微米增强型砷化镓（GaAs）工艺制备的DPA在28GHz频点实测输出功率达26.5dBm、增益11.8dB，峰值功率附加效率（PAE）为42%，6dB输出功率回退（PBO）时PAE为31%。凭借可重构特性，该DPA在26.5至29.5GHz的3GHz带宽范围内保持高性能。据作者所知，该DPA在Ka波段宽频带内实现了回退PAE指标的最高水平之一。
关键词： 可重构、Ka波段、砷化镓（GaAs）、多尔蒂功率放大器（DPA）、毫米波集成电路（MMIC）、紧凑型耦合器
更新于2025-09-04 15:30:14