本研究之目的在於探討以液態磊晶成長法成長之砷化鋁鎵／砷化鎵多層異質結構元件
。重點包括：
一、砷化鋁鎵／砷化鎵雙波長二極體之製造及應用。
二、砷化鋁鎵／砷化錠異質接面電晶體之製造及研究。
三、異質接面位障突起對電晶體電壓、電流特性影響之理論分析。
在本研究中建立了一套水平滑槽式液態磊晶系統，用以成長所有的元件對於使用的兩
相成長法也加以理論分析、計算，當成長砷化錠於砷化鋁鎵之上而成長時間少於廿秒
時，我們發現了條紋成長的現象，而在溶液中加鋁可以解決這個問題。
我們用兩種方法來測定鋁莫耳分率○．○六到○．五九之砷化鋁鎵下直接帶滯。第一
種方法是以理論模型來符合測得的蕭基二極體之頻譜反應，可以同時獲得少數載體擴
散長度。第二種方法是直接外插頻譜反應平方曲線至零反應點。兩種方法之結果極為
接近。對於鋁莫耳分率由○．五九到○．八七的樣本，我們也以理論模型及最小平方
差法來求得其間接X 及L 帶之帶溝值。
基於”帶重新調整效應”我們發展了金／N ，砷化鋁（○．○七）鎵（○．九三）／
N ，砷化鎵雙波長光二極體。藉著調整它的偏壓由○到一四伏可把截止波長由○．八
二移至○．八七微米，這個雙波長光二極體已成功地被應用來解調○．八及○．八四
微米兩個光信號。
藉著新式”射極邊緣減薄”設計，我們製出電流增益高達一二、五○○的NPn 砷化鎵
電晶體，此是已發展文獻中的最高值，在這個新結構中，射極邊綠被蝕刻至○．一微
米厚，使表面及射基極空乏區互相夾上造成高阻抗，因而降低了射極邊綠復合漏電流
，提高了電流增益。此結構之增益改進在集極電流小於一○微安時特別顯著。
我們用熱游子，擴散電流必須平衡之傳導理論來研究砷化鋁鎵單異質接面電晶體之射
基極位障突起，我們發現電晶體之集極電流對基射極偏壓（ＶBE）之特性中其接面電
流理想因子為一．二三七。這個非１KT的傳導特性是由於隨射極偏壓變化之位障突起
所造成的。電晶體之射極電流對基集極偏壓特性則顯示傳統的１KT傳導特性。在相同
偏壓下比較射集極電流可以求得位障突起的能量△Ｅ＝０．１９（ＶBE－０．４８）
電子伏特。此結果顯示位障突起只在ＶBE大於０．４８伏之狀況下存在。基於這個方
法，我們發現減低液態磊晶成長中的溶液飽和度可以消去位障突起。
ＮｐＮ砷化鋁錠雙異結構電晶體之集射極抵消電壓問題已予以研究。我們發現這個集
射極抵消電壓並不等於基射、基集接面之切入電壓差。一個考慮活化傳導因子及基極
電阻的模型被用來解釋這個矛盾，其結論是使用雙異結構並不能消除抵消電壓，除非
把基極厚度減至電子之平均自由路徑長或消去基射極位障突起才能消除抵消電壓。
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