InAs和InSb的三元化合物InAsSb的能隙可以小到0.1eV (相当于截止波长12.4 μm),因此成为III-V族半导体中最有希望的长波红外器件材料。我们掌握了一项具有自主知识产权的新的晶体生长技术-熔体外延(ME),特别适合于生长InAsSb材料。我们将用ME在InAs衬底上生长截止波长8-12μm的InAsSb单晶,并用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、X-射线衍射测量、霍尔变温测量、电子探针微分析及电子显微镜等测量手段研究InAsSb材料的光学、电学等物理性质、结构特性及生长机理。通过研究来提高材料的质量,在此基础上试制波长8-12μm的InAsSb光伏型红外探测器。本项目将填补我国在III-Ⅴ族长波红外材料上的空白,为红外技术的发展提供重要的新材料。
InAs和InSb的三元化合物InAsSb的能隙可以小到0.1eV,因此成为III-V族半导体中最有希望的长波红外探测材料。我们掌握了一项具有自主知识产权的新的晶体生长方法-熔体外延(ME),特别适合于生长InAsSb材料。我们用熔体外延法在国内率先生长出了截止波长10-12μm的InAsSb单晶。红外傅立叶透射光谱测量证明InAsSb材料的最长截止波长达到12μm,禁带宽度比用常规技术生长的组分相同的InAsSb材料明显为窄。X射线衍射光谱揭示InAsSb外延层为单晶,且具有良好的晶体结构。霍尔测量结果给出,InAsSb的载流子浓度为1-3x10的16次方cm-3,295K下,电子迁移率大于40,000cm2/Vs,77K下,电子迁移率大于20,000cm2/Vs,200K下的峰值迁移率大于60,000cm2/Vs,电学指标已达到8-12μm波段InAsSb材料的国际先进水平。并研究了材料的光学、电学等物理性质、及结构特性,探索了禁带宽度变窄的原因。本项目填补了我国长波红外InAsSb材料的空白,为红外技术的发展提供了一种重要的新材料。