GaAs表面及其器件的硫鈍化.pdf

1、復(fù)旦大學(xué)碩士學(xué)位論文GaAs表面及其器件的硫鈍化姓名：董陽申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：凝聚態(tài)物理指導(dǎo)教師：侯曉遠(yuǎn)2000.5.1，—’A b s t r a c tS t u d i e sh a v ef o c u S e do ns u l f u rp a s s i v a t i o no f G a A s ( 1 0 0 ) s u r f a c e sa n d i t sa p p l i c a t i o no n

2、 t h ep r a c t i c a lG a A s —b a s e d d e v i c e s ．T h em a j o r c o n t r i b u t i o n so f t h e a u t h o r d u r i n g t h eM a s t e r p e r i o da r e a sf o l l o w ：I ． S t r u c t u r a la n d e l e c t

3、r i c a la n a l y s i sa r e d o n e f o rb o t ht h eG a Sf i l mg r o w n b yv 印o r —d e p o s i t e dm e t h o da n dt h eM I Ss t r u c t u r e i n w h i c hG a Sf i l m a c t s a s a ni n s u l a t i n gm a t e r i

4、 a l ．I ti sf o u n d t h a ti n i t i a lg r o w t h o f G a S o n G a A s s u r f a c ea p p e a r sa n a m o r p h o u sp a t t e m ．A t i e rs e v e r a l n a n o m e t e r sg r o w t ho fG a Sf i l m ，X —r a y d i f

5、 i r a c t i o n r e v e a l s ap o l y c r y s t a l l i n e g r o w t h ．A n dt h a t g r o w t hh a sg o o do r i e n t a t i o n ．T h ei n t e r f a c e s t a t e sd e n s i t yo f G a S ／G a A s i nM I S s t r u c t

6、 u r ei sf o u n d t ob el e s st h a n1 0 “e V “c m 一．b yt h eC -V m e a s u r e m e n t a n dT e r l l l a nc a l c u l a t i o nm e t h o d ．G a Sf i l mh a st h ea b i l i t yt o a c ta sag o o d i n s u l a t i n gg

7、 a t e f o rG a A s M I S F E tI I ．D e p o s i t i o n o fB ．G a S o nG a A s ( 1 0 0 ) w a f e r sh a s b e e np r e v i o u s l y f o u n dt o b ee f f e c t i v ef o rp a s s i v a t i o no f t h eG a A s s u r f a c

8、 e s ．P h o t o e l e c t r o ns p e c t l ' O S C o p Yi su s e dt oi n v e s t i g a t et h ec h e m i c a le n v i r o n m e n t o f t h eG a A s s u r f a c e sp a s s i v a t e db yG a S ．U p o nd e p o s i t i

9、o no f G a S ．t h eb a n db e n d i n go f t h eG a A s s u r f a c ei s f o u n dt ob er e d u c e db y0 ．4e V ．I tm e a n s t h a tF e r m i l e v e lp i n n i n go f t h eG a A s s u r f a c ec a n b ee l i m i n a t

10、e dt oac e r t a i n e x t e n t ．Aq u a s i - q u a n t i t a t i v e t h e o r e t i c a l m o d e li s p r o p o s e d t o e x p l a i n t h ed i 腩r e n c eb e t w e e n r e d u c t i o no f b a n db e n d i n g a f t

11、 e rd e p o s i t i o no f G a S o nG a A sa n dt h ei n c r e a s eo f b a n d b e n d i n g c a u s e d b y w e t c h e m i c a l t r e a t m e n t s ．1 1 1 ．S u l f u rp a s s i v a t i o ni sa p p l i e do n t h ep r

12、 a c t i c a lG a A s m i c r o w a v ep o w e r M E S F E tU p o nO q H d ) ，St r e a t m e n t ，t h eb r e a k d o w nc h a r a c t e r i s t i c sb e t w e e nd r a i na n dg a t e o fG a A sF E T s h a v e b e e ng r

13、 e a t l yi m p r o v e d ．T h eb r e a k d o w n v o l t a g ei n c r e a s e sf r o m18 ．8Vt o 2 5 ．2 V ‘a(chǎn) tal e a k a g ec u r r e n to fl m A ．S u b s e q u e n tG a Sd e p o s i t i o ne n s u r et h es t a b i l i

14、t yo f p a s s i v a t i o n e f f e c t ．I ti s f o u n d t h a td e p l e t i o nl a y e rc a u s e db y G a A s s u r f a c eF e r m il e v e lp i n n i n gp l a y sa ni m p o r t a n tr o l ei nF E T c h a r a c t e

15、r i s t i c s ．B ya p p l y i n gt h es u r f a c et r e a t m e n t st ot h eG a A s s u r f a c e ，c u r r e n t —v o l t a g ec h a r a c t e r i s t i c so f F E T c a nb ea d i u s t e d ．f N H 。) ，S + G a St r e a

16、t m e n te n h a n c e st h er e l i a b i l i t yo f F E T ．A n d G a S f i l mm a yb e c o m e an e w p a s s i v a t i o n m a t e r i a lf o rG a A s —b a s e d d e v i c e s ．K e y w o r d s ：G a A s ，s u r f a c e