徐子民教授

Wayne State University, USA (1978)

研究領域:凝態科學─半導體光學〔實驗〕


  低溫砷化鎵是以分子束磊晶法成長砷化鎵時,控制基板溫度於200℃左右(正常之基板溫度約為600℃)所成長出來的砷化鎵晶體薄膜。利用這方法長出來的砷化鎵含有較多的砷及大量的缺陷,因此這個材料有很高的的電阻及短光激發載子生命期,在光電元件上有預期的應用。在材料的特性上,缺陷造成垂直界面晶格常數被拉長(a/a ~ 0.1%),在低於1m薄膜厚度下,此材料是一種應變層(strain layer)。在物理上,無論是晶格缺陷,或晶格應變的研究都是很有趣的系統。

  低溫砷化鎵在加熱處理(600℃至900℃)之後,並沒有回到正常砷化鎵特性。熱處理低溫砷化鎵有正常的晶格常數,但在晶體中含有砷微粒。微粒的大小約在10至200,其密度與大小可依熱處理的溫度和時間而控制。因為熱處理低溫砷化鎵含有砷微粒,因此它亦具有高電阻性、短光激發載子生命期及高崩潰電場,可被應用於高速光電元件之製作。在物理上,砷沈澱在正常晶格的光電行為亦是研究此材料基本特性的重要題目。

  本實驗室利用分子束磊晶系統在砷化鎵基板上成長低溫砷化鎵薄膜,然後再以電子顯微鏡照相和X光光譜、調制光譜、螢光光譜及拉曼光譜研究缺陷和砷微粒的密度及其光學特性。最近,我們也將低溫砷化鎵應用到量子井及量子點的結構,此研究將有助於新元件的開發。


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