n-on-p锑化铟薄膜的液相外延生长

    锑化铟是Ⅲ-V族化合物半导体，它具有窄禁带宽度和高迁移率等特点。在300K时，禁带宽度为0.17eV，电子迁移率约为7*10 4cm²·V-1·s-1：在77K时，禁带宽度为0.23eV，电子迁移率的6*10 5cm²V-1·s-1。在红外波段有较高的灵敏度，是一种适宜制作中波红外电探测器、霍尔器件和磁阻元件的材料。近年来用其制备的红外光电探测器已在红外跟踪系统、红外照相机、红外热像仪、自动控制器、气体分析仪和红外测温仪等方面广泛应用。

     锑化铟光伏探测器通常采用在n型基片上扩散P型杂质Zn或Cd形成P-n结。 从生产的角度看这种工艺存在2个问题：一是扩散容易引起损伤，增加了漏电流；二是扩散层的厚度难以控制。要解决这2个问题，可以采用在P型基片上外延生长n型层的方法。1976年日本Koichi Kanzaki等报道了用液相外延法研制的n-on-p结构锑化铟探测器，零偏压结阻抗达。2010年伊朗Sareminia等报道了用LPE法研制的n-on-p结构锑化铟薄膜材料。2011年日本Kuki Sato等用LPE法生长的锑化铟外延片研制放射探测器，用以测量α粒子。2014年埃及Farag等报道了用LPE法研制的n-InSb/p-GaAs异质结材料。目前国内未见LPE法生长锑化铟薄膜材料的报道。

    用液相外延技术在p型InSb薄膜层来制作p-n结。n型层采用高浓度n+，杂质浓度在1*10 17~5*10 18cm-3之间，由于高浓度n型层的筒并作用，在一定波长范围内的红外光不被吸收，几乎无损透过，使量子效率有所提高。利用这个原理制成的p-n结，免去了控制厚度的麻烦。光刻台面后就不必为控制结深而进行腐蚀，减少了对器件的污染。由于液相外延是在基片上重新生长晶体，因此外延膜晶格结构较完整，在一定程度上还能出去基片表面上原有的缺陷。用这样的方法做出的材料渴望得到高质量和高量子效率的探测器。

    本文采用水平开管液相外延技术在锑化铟衬底上用富锑铟母液生长锑化铟薄膜材料。

仪器准备

仪器简介

    LC-600A智能全控液相色谱系统由P600高压恒流泵与UV600紫外检测器直接构成等度分析系统。使用WS600工作站可以同时控制数台P600高压恒流泵、UV600紫外检测器及恒温柱箱等，实行多元高压洗脱、波长扫描等功能。

应用领域

化合物检测、法医毒物分析、蛋白质组学食品检测、药物分析、环境分析、聚合物分析