补充资料：液相外延

液相外延
liquid Phase ePitaxy

溶液的上部和下部，源的温度比衬底的高。这样溶质从源输运到衬底进行外延。⑤电外延生长。电流通过液一固界面产生局部冷却和使溶液达到过饱和。 设备为了顺利进行LPE，外延设备的基本要求是在外延生长时使溶液与衬底接触，而在生长一层之后，使二者脱离。已发展和设计的LPE设备有:①倾倒式。把溶化和平衡的溶液倾倒在衬底上进行外延，然后溶液回复原处使溶液和衬底脱离。它的优点是设备简单和价格便宜，宜用于在实验室中进行单层生长的初步研究。②浸渍式。把水平或垂直放置的衬底直接浸渍在已平衡的溶液中，待外延生长完毕后，提出衬底。它的优点也是设备简单，但外延层的厚度不均匀，适宜于制备一些要求不高的器件，如太阳电池等。③水平滑动式。是典型和常用的LPE设备(图2)。熔融石英护管\溶液~翔)l户oC热电偶相对位苦底|曲宁l 幽出l!!l!!，，山︹!!l!13l|l占工︸|…|土工丫|||l‘一J|l占占|l|6 ﹃口7 ﹃8了_川C1 图2水平滑动式多层LPE设备 图2中部表示生长时衬底的相对位置，下部表示炉温分布。典型LPE操作是从建立溶液开始的。溶液先与衬底呈液一固平衡，以恒速降温，使之过饱和，然后在温度按规定改变或经过一定时间的过程中进行外延生长。最后，把衬底从溶液中推出。在冷却速度较小和熔体体积不大时，LPE是近平衡生长，因为熔体组分保持在相图液相线附近。此时组分和厚度主要是溶液一衬底接触过程中温度改变的函数。当冷却速度较大和溶液体积较大时，在液一固界面的溶液组分非常接近液相组分。这就是导致扩散控制的生长机理。因此温度改变很小时，外延层厚度和组分主要是溶液和衬底接触时间的函数。 优缺点LPE最主要的优点是液一固界面对生长高质量外延层的有利作用。这是因为nl一V族元素可以得到高度提纯。同时，在LPE时溶液中的许多杂质可以不进入外延层。这方面的例子是LPE首先生长出高质量的AIGaAs，并在1967年制成了第一只高效率的GaAIAs发光二极管(LED)。LPE法有两个主要缺点:①外延结束时，溶液必须与衬底分开。这是比较困液相外延liquid phase epitaxy含溶质的溶液(或熔体)借助过冷而使溶质在衬底上以薄膜形式进行外延生长的方法。简称LPE。以nl一V族GaAIAs化合物为例，熔体由大于90%的Ga溶剂和少量Al、As以及某些掺杂元素等溶质组成。这种溶液在一定过冷时，Ga、Al、As等可以在衬底上沉积，形成GaAIAs化合物的外延层。20世纪50年代末，LPE首先用于外延GaAs并形成PN结。LPE是制备高纯m一V族化合物的有效方法。 基本原理LPE的基础是液固相平衡和过饱和度的控制。LPE的原理见图1。界.科L十S乞洽。

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