氮钝化对GaSb表面态及发光性能影响研究

项目名称： 氮钝化对GaSb表面态及发光性能影响研究

项目编号： No.61504012

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2016

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 房丹

作者单位： 长春理工大学

项目金额： 18万元

中文摘要： 表面钝化是抑制III-V族材料表面态，提高材料发光特性，提升半导体光电子器件性能的主要手段。针对传统硫钝化中存在杂质能级和表面悬挂键不完全饱等问题，本项目提出利用原子层沉积对GaSb进行表面氮钝化的新的钝化方案，避免硫钝化中杂质能级产生的问题；利用氦氩混合等离子体源增加吉布斯自由能，提高吸附效率，促进表面悬挂键成键实现GaSb表面悬挂键全部饱和的目的；最后利用ALD沉积AlN保护层，提高钝化稳定性，最终达到降低表面态密度，提升GaSb材料发光特性的研究目的。为提高半导体光电子器件性能，改进器件钝化工艺奠定基础。

中文关键词： 原子层沉积方法（ALD）；钝化；表面态；界面；锑化镓

英文摘要： Surface passivation is the main method to suppress the surface state and improve the optical properties, which is important for the performance of semiconductor optoelectronic devices. In order to solve the unsaturated surface dangling bonds and impurity energy level in sulfur passivation, We propose nitrogen passivation of GaSb using atom layer deposition, which could avoid the impurity energy level generation. In addition, using helium and argon mixed plasma source, the Gibbs free energy and adsorption efficiency can be increased, thus GaSb surface dangling bond could be fully saturated. At last, a AlN films are deposited by ALD, which is beneficial for the passivation stability. Finally, the surface state density can be reduced and optical properties can be improved. This method will improve the performance of semiconductor optoelectronic devices, and to be the foundation for devices passivation process.

英文关键词： Atomic layer deposition;Passivation;surface state;Interface;GaSb