GaSb-bascd化合物由於具有長波長光響應的特懷, 波長在1.24μm(AtGaSb) 至4.3μm
(InCaAsSb)及8 至12μm(InAsSb／InSb量子井應力結構) 範圍內具有極低的傳輸損失
, 其電子與電洞移動率亦高於Inp 系列, 故極適合應用於光電元件的研究。本文係採
用有機金屬汽相沈積法成長銻化鎵(GaSb)同質, 祑質磊晶怪於銻化鎵及砷化鎵基板上
并建立最佳成長條件以做為InAs／GaSb高速元件、InGaSb／GaSb、GaAsSb／GaSb等超
晶格應力結構發展之基礎。
本實驗室自行建立的新MOCVD系統專以研究銻為主的Ⅲ-V 半導體材料, 并對量子井及
超晶格元件之制造上亦有初步的考量與設計, 以期成長高品質, 低背影濃度之磊晶層
。
首先對銻化鎵、砷化鎵基板之清潔步驟及銻化鎵磊晶膜的制程做了詳細的說明, 而后
探討在改變成長參數狀況下, 銻化鎵表面形成及光與電特性之變化。在所有成長條件
下, 銻化鎵晶膜為正型特性, 其在長速率隨〔TEG 〕莫耳分率線性的增加而與〔TMSb
〕菲耳分率無關, 對成長溫度更是密切地相關。〔TMSb〕／〔TEG〕比例在6∼8之間,
可得到鏡似無缺隱的表面, 但過大的莫耳分率將會嚴重地影響到晶膜之品質。
在金屬／銻化鎵蕭基二極體方面, 吾人由不同金屬測量其電流—電壓特性發現不同方
向的銻化鎵基板, 基位障(barrier height)被不同的表面能態(surface states)所箝
住。由於(111)銻化鎵比(100)銻化鎵基板擁有較多的dangling bonds, 而此懸浮的鍵
結容易造成載子的陷阱, 進而箝住金屬與銻化鎵間的能障, 使得吾人難以得到高位障
的蕭基二極體。在熱穩定特性探討中, 吾人發現把／銻化鎵接觸在高溫時(450℃) 易
形成Ga Pd 復合物而將蕭基二極體能障降低形成歐姆接觸, 故利用有限反應(limit r
eaction)的觀念研制雙層金／鈀／銻化鎵蕭基二極體, 發現在450 ℃30分鐘退火下,
依然擁有良好的蕭基特性。