1、3.3 矩形介質(zhì)波導v矩形介質(zhì)波導在二維上都存在折射率波導效應v有效折射率法變?yōu)橐痪S有效折射率波導EnkE)(22202令令,22EkxEx)(2220220yknknkxeff得EnkyEeff)(222022由于有效n的引入，使二維介質(zhì)波導具有和平板介質(zhì)波導形式上相同的波動方程)()(effeffXXnnKK 中心區(qū)的 兩側(cè)區(qū)的 側(cè)向波導效應的形成effneffn122)2(2txeffddKn并且1t場滲透深度半導體材料的外延生長v外延生長：指生長材料與襯底具有相同或接近的結(jié)晶學取向的薄層單晶的生長過程。v 1. 液相外延(LPE)v原理： （1963年內(nèi)爾遜提出）v 液相外延是指在某種

2、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v安裝：滑動舟法的生長系統(tǒng)裝置v過程： 高溫溶劑溶解低溫過飽和v 襯底上生長出單晶層組分由相圖決定）優(yōu)點： 裝置簡單可靠 易于生長純度很高的單晶層 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 摻雜劑的選擇范圍大 生長速度較快 外延層的組分和厚度可精確控制 缺陷： 晶格常數(shù)與襯底失配 10%以上的生長困難 層厚 0.06m，生長難以控制min21.0m 2. 金屬有機化學氣相沉積(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、族元素的有機化合物和、 族元素的氫化物為原材料，以熱分

3、解反應方式在襯底上進行氣相外延，生長半導體單晶v安裝： 、 族金屬有機化合物 TMGa : 三甲基鎵 TEIn : 三乙基錮 、族元素的氫化物 金屬有機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，外延生成化合物薄膜33)(CHGa352)(HCIn3sHA3PH)(3)()(s)()(4333氣固氣氣CHGaAsHACHGav優(yōu)點：v 通過精確控制氣流量來控制外延層組分、厚度、導電類型v 可以生長幾 ，十幾 的薄層，滿足結(jié)構(gòu)需要v 工藝簡單，可獲大面積、厚度、組分均勻的外延片v 可生長在固相互不溶的亞穩(wěn)態(tài)合金 3. 分子束外延 70年代真空蒸發(fā)基礎上發(fā)展的技術原理：熱分子束或原子束噴射到襯底表面形成單晶。優(yōu)點： 主體原子和摻雜物質(zhì)擴散效應小，獲得十分陡的摻雜分布，原子內(nèi)平整的外延層面 生長速率低 ，厚度控制到單原子層 控制快門開、關來改變組分摻雜。)3.01.0(hmhmv安裝：資料襯底制備外延生長外延 資料測試 積淀 光刻、腐蝕vLD的制造工藝缺陷小磨拋清洗監(jiān)制2SiO與材料晶格匹配，適當摻雜平整、光亮核心工藝有LPE、MOCVD用此膜在擴散時起掩蔽作用腐蝕分濕法(化學)和干法腐蝕(等離子、反應離子刻蝕)清洗二次外延生長P型電極制備襯底機械化學減薄n型電極制備切割解理成管芯2SiO光刻蒸金屬層合金，電極制作又稱歐姆接觸。影響功