【摘 要】
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稀Bi半导体材料具有大的带隙收缩效率和强的自旋轨道分裂能,这些性质使它在光通讯和中红外光电子器件中具有极大的应用潜力而备受关注[1-3].近期,我们通过气态源分子束外
【机 构】
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中国科学院上海微系统与信息技术研究所,信息功能材料国家重点实验室
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稀Bi半导体材料具有大的带隙收缩效率和强的自旋轨道分裂能,这些性质使它在光通讯和中红外光电子器件中具有极大的应用潜力而备受关注[1-3].近期,我们通过气态源分子束外延(GSMBE)方法,首次实现了高质量InPBi晶体薄膜的生长,并且观察到了1.4-2.7μm的室温光致发光[4,5].本文系统地研究了气态源分子束外延中PH3压和生长速度对InPBi材料中Bi组分及表面形貌的影响.高分辨X射线衍射(XRD)表征结果如图1所示,我们发现Bi组分与PH3压大小无关,这与GaAsBi等传统的稀Bi半导体材料的生长特性有很大不同.生长高质量的InPBi需要合适的PH3压,过高的PH3压会恶化材料质量和表面形貌,这主要是因为在低温生长条件下,P的反位缺陷数目随PH3压的增加而增加.此外,通过改变生长速度,我们实现了Bi组分的调控,如图2所示,Bi组分与生长速度的倒数成正比.在较低的生长速度下,可以生长得到表面平整,Bi组分高达3.7％的InPBi材料.
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