《半導(dǎo)體光電子學(xué)》下集3.3 矩形介質(zhì)波導(dǎo)

§3.3矩形介質(zhì)波導(dǎo)編輯ppt矩形介質(zhì)波導(dǎo)在二維上都存在折射率波導(dǎo)效應(yīng)有效折射率法→變?yōu)橐痪S有效折射率波導(dǎo)令編輯ppt得由于有效n的引入，使二維介質(zhì)波導(dǎo)具有和平板介質(zhì)波導(dǎo)形式上相同的波動方程∴中心區(qū)的>兩側(cè)區(qū)的→側(cè)向波導(dǎo)效應(yīng)的形成場滲透深度編輯ppt半導(dǎo)體材料的外延生長外延生長：指生長材料與襯底具有相同或接近的結(jié)晶學(xué)取向的薄層單晶的生長過程。1.液相外延(LPE)原理：（1963年內(nèi)爾遜提出）液相外延是指在某種飽和或過飽和溶液中在單晶襯底上定向生長單晶薄膜的方法編輯ppt裝置：滑動舟法的生長系統(tǒng)裝置編輯ppt過程：高溫→溶劑溶解→低溫→過飽和→襯底上生長出單晶層（組分由相圖決定）編輯ppt優(yōu)點(diǎn)：①裝置簡單可靠②易于生長純度很高的單晶層③外延層晶體結(jié)構(gòu)的完整性較好，位錯及微缺陷密度都低④摻雜劑的選擇范圍大編輯ppt⑤生長速度較快⑥外延層的組分和厚度可精確控制缺點(diǎn)：①晶格常數(shù)與襯底失配>10%以上的生長困難②層厚<0.06μm，生長難以控制編輯ppt2.金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)1968年提出，80年代迅速發(fā)展，生長量子阱和超晶格、制備薄層材料有優(yōu)越性。

原理：采用Ⅲ、Ⅱ族元素的有機(jī)化合物和Ⅴ、Ⅳ族元素的氫化物為原材料，以熱分解反應(yīng)方式在襯底上進(jìn)行氣相外延，生長半導(dǎo)體單晶編輯ppt編輯ppt裝置：編輯ppt①Ⅲ、Ⅱ族金屬有機(jī)化合物TMGa:三甲基鎵TEIn:三乙基錮②Ⅴ、Ⅳ族元素的氫化物

金屬有機(jī)化合物以氫作載體與V、PI族元素氫化物混合，流經(jīng)加熱襯底表面時，發(fā)生分解反應(yīng)，外延生成化合物薄膜編輯ppt編輯ppt優(yōu)點(diǎn)：①通過精確控制氣流量來控制外延層組分、厚度、導(dǎo)電類型②可以生長幾，十幾的薄層，滿足結(jié)構(gòu)需要③工藝簡單，可獲大面積、厚度、組分均勻的外延片④可生長在固相互不溶的亞穩(wěn)態(tài)合金編輯ppt3.分子束外延70年代真空蒸發(fā)基礎(chǔ)上發(fā)展的技術(shù)原理：熱分子束或原子束噴射到襯底表面形成單晶。優(yōu)點(diǎn)：①主體原子和摻雜物質(zhì)擴(kuò)散效應(yīng)小，獲得十分陡的摻雜分布，原子內(nèi)平整的外延層面②生長速率低，厚度控制到單原子層③控制快門開、關(guān)來改變組分摻雜。編輯ppt裝置：編輯ppt編輯ppt材料襯底制備外延生長外延材料測試積淀光刻、腐蝕LD的制造工藝缺陷小磨拋清洗監(jiān)制與材料晶格匹配，適當(dāng)摻雜平整、光亮核心工藝有LPE、MOCVD用此膜在擴(kuò)散時起掩蔽作用腐蝕分濕法(化學(xué))和干法腐蝕(等離子、反應(yīng)離子刻蝕)編輯ppt清洗二次外延生長P型電極制備襯底機(jī)械化學(xué)減薄n型電極制備切割解理成管芯光刻蒸金屬層合金，電極制作又稱歐姆接觸。影響功率、熱狀態(tài)、器件可靠性、壽