SiC 材料最初我们利用液相外延技术生长的 SiC 材料会出现裂缝,而且实验结束后,我 们对生成的化合物的提取也不方便,很难从石墨坩埚中取出。这是因为,最初的液相 外延法主要是将硅和石墨坩埚中的碳互溶,而衬底则放在坩埚中温度相对较低的地 方,这时候坩埚中溶解的 C 和 Si 原子就会因为温度差的存在而运动到衬底的地方, 然后在衬底就会有大量的碳和硅原子,这样就会生成 SiC 化合物,随着生长时间的增 长,化合物就会沉积生成我们需要的 SiC 层[9]。 显然这样的生长过程是存在缺陷的, 为了解决这些缺陷,研究人员对这个过程进行了研究改进,所以就出现了浸渍法生长 技术,这项技术是由 Suzuki 等人提出的,这个新技术的出现很快就得到了大家的认 可,它非常完美的解决了之前存在的一些缺陷。所谓的浸渍法生长技术就是在原有的 基础上引进了籽晶,引进籽晶就是为了解决生长的单晶不易从坩埚中取出这一问题, 这个可以让单晶和坩埚分离。液相外延生长的环境一般是,1650 ~ 1800℃的 Ar 气 环境, 生长速率 2 ~ 7μm / h。在这个基础上,研究人员又致力于研究利用这个技 术生长 P 型半导体材料和 n 型半导体材料,研究结果显示只要在 Si 中加入 Al,就能生长出 P 型半导体材料,而要想获得 n 型半导体材料则要加入 Si3N4 或 N [7]。78237

(2)硅材料

用液相外延技术生长硅材料已经被广泛应用,这个方法就是把硅放在金属溶液中 让它融化,而选取的金属溶液的熔点不能太高,这样才有利于硅的融化,加入的硅的 量要让其能在溶液中达到饱和,待其融化好后,就让这个饱和溶液和硅衬底接触,接 触后就可以对溶液进行冷却,在衬底上就会析出单晶硅。

(3)碲镉汞(Hg1-x Cdx Te)材料 碲镉汞材料因为它特有的一些性能是目前比较受欢迎的一种高科技材料,现在使用的一些红外探测器就是以它为材料制造的。它的主要功能有:①它的禁带宽度可以 根据我们的要求而进行调整。②它具有非常大的光吸收系数,可以吸收很多光。③它 的载流子的寿命比较长,可以延长使用年限。④它还具有低热激发速度的特点。这些 都是良好的红外探测条件,所以如今对这种材料的使用非常广泛。论文网

(4)柘榴石型单晶材料

掺杂 YIG 薄膜这种薄膜在现在的生活中使用的也很广泛,它的全称就是稀土类 掺杂钇铁柘榴石薄膜,这种薄膜之所以得到大家的认可和使用归咎于它的特有性能, 它在可见和红外波段拥有非常好的磁光性能[10]。因为它的这个优点,所以被广泛的用 于制作光信息功能材料。它在磁光记录、磁光显示、逻辑运算和传输功能、微波新型 器件、计算机存储、激光陀螺及光纤通讯与集成光学器件等领域有着广泛的应用。

到目前为止,我们用到的制作钇铁柘榴石单晶薄膜的液相外延工艺方法不多,只 有翻转法、倾斜法和浸渍法, 而这三种方法的主要区别就在于对基片的浸入方式不 同。其中使用率最高,而且效率最好的方法就是浸渍法[7]。

(5)III-V 族材料

如今 III-V 族材料的制备同样也会用到液相外延法,而且使用的非常普遍。它最 开始是用于生长 AlGaAs / GaAs 异质结外,而且使用很频繁。后来随着技术的提高和 科技的发展,液相外延技术还成功地用于其他 III-V 族材料的生长,如 InP / InGaAsP、 AsGaAs / GaP、GaAs / GaAsP、GaP / GaAsP、GaAs / GaInP / GaInAs 等。

我国一个实验室的研究人员结合了俄罗斯的液相外延技术对液相外延技术作出 了更深入的研究和改善。他们对普通的多槽石墨舟做出了改进,然后利用水平滑动法 来依次生长激光器的多层材料[11]。

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