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ZnTe/Si(211)与ZnTe/GaAs(211)异质结构的热应变研究

王元樟,  庄芹芹,  黄海波,  蔡丽娥

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王元樟, 庄芹芹, 黄海波, 蔡丽娥. ZnTe/Si(211)与ZnTe/GaAs(211)异质结构的热应变研究[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1221003-1221003(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1221003
引用本文: 王元樟, 庄芹芹, 黄海波, 蔡丽娥. ZnTe/Si(211)与ZnTe/GaAs(211)异质结构的热应变研究[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1221003-1221003(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1221003
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Wang Yuanzhang, Zhuang Qinqin, Huang Haibo, Cai Li'e. Study on thermal strain of ZnTe/Si(211) and ZnTe/GaAs(211) heterostructures[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(12): 1221003-1221003(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1221003
Citation: Wang Yuanzhang, Zhuang Qinqin, Huang Haibo, Cai Li'e. Study on thermal strain of ZnTe/Si(211) and ZnTe/GaAs(211) heterostructures[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(12): 1221003-1221003(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1221003
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ZnTe/Si(211)与ZnTe/GaAs(211)异质结构的热应变研究

doi: 10.3788/IRLA201645.1221003
  • 1.

    厦门理工学院 光电与通信工程学院,福建 厦门 361024;

  • 2.

    福建省光电技术与器件重点实验室(厦门理工学院),福建 厦门 361024;

  • 3.

    中国科学院红外成像材料与器件重点实验室,上海 200083

基金项目: 

国家自然科学基金（61307115）;福建省自然科学基金（2012J01025）;中国科学院红外成像材料与器件重点实验室开放课题（ⅡMDKFJJ-11-04）

详细信息
    作者简介:

    王元樟(1978-),男,副教授,博士,主要从事半导体光电材料与器件方面的研究。Email:yzhwang@xmut.edu.cn

  • 中图分类号: O47

Study on thermal strain of ZnTe/Si(211) and ZnTe/GaAs(211) heterostructures

  • 1.

    School of Opto-electronics and Communication Engineering,Xiamen University of Technology,Xiamen 361024,China;

  • 2.

    Fujian Key Laboratory of Optoelectronic Technology and Devices,Xiamen University of Technology,Xiamen 361024,China;

  • 3.

    Key Laboratory of Infrared Imaging Materials and Detectors,Shanghai Institute of Technical Physics,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 200083,China

  • 摘要: 通过理论计算获得ZnTe/Si（211）与ZnTe/GaAs（211）异质结构样品室温下的热应变分布与曲率半径，并采用激光干涉仪测量两个样品室温下的曲率半径。研究发现，在（211）面上进行异质外延，两个互相垂直的晶向方向[1-1-1]和[01-1]的应变分布呈现各向异性，且沿两个方向上的表面曲率半径亦存在差异。ZnTe/GaAs（211）样品的激光干涉测量结果与理论计算较为吻合，均为同一数量级的表面曲率半径方向为负的张应变，ZnTe/Si（211）样品的测量结果则存在较大差异。由于Si衬底在高温脱氧的过程中产生了表面曲率半径方向为正的塑性形变，在一定程度上降低了外延ZnTe后异质结构的弯曲程度，减小了热失配应变。
    Abstract: The distribution of thermal strain and curvature radius of ZnTe/Si(211) and ZnTe/GaAs(211) heterostructure samples were analyzed by theoretical calculation and laser interferometer measurement at room temperature. The results showed that the strain profiles and curvature radius of ZnTe grew on asymmetry(211) surface, are asymmetric along in-plane direction along[1-1-1] and[01-1]. The laser interference measurement result of the ZnTe/GaAs(211) sample conformed to the theoretical calculation with the radius of curvature, which are the same order of magnitude and both are in negative direction, indicating the tensile strain. But for the ZnTe/Si(211) sample, the measurement result showed much difference. The plastic deformation was formed during the high temperature deoxidation process of Si substrate, which produced heterostructure bending with positive radius of curvature. The plastic deformation of Si substrate reduced the bending degree of ZnTe/Si(211) heterostructure, so the thermal mismatch strain was also reduced.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-04-24
  • 修回日期:  2016-05-28
  • 刊出日期:  2016-12-25

ZnTe/Si(211)与ZnTe/GaAs(211)异质结构的热应变研究

doi: 10.3788/IRLA201645.1221003
  • 1. 厦门理工学院 光电与通信工程学院,福建 厦门 361024;
  • 2. 福建省光电技术与器件重点实验室(厦门理工学院),福建 厦门 361024;
  • 3. 中国科学院红外成像材料与器件重点实验室,上海 200083
    • 作者简介:

    王元樟(1978-),男,副教授,博士,主要从事半导体光电材料与器件方面的研究。Email:yzhwang@xmut.edu.cn

  • 收稿日期: 2016-04-24
  • 修回日期: 2016-05-28
  • 刊出日期: 2016-12-25
基金项目:

国家自然科学基金（61307115）;福建省自然科学基金（2012J01025）;中国科学院红外成像材料与器件重点实验室开放课题（ⅡMDKFJJ-11-04）

  • 中图分类号: O47

摘要: 通过理论计算获得ZnTe/Si（211）与ZnTe/GaAs（211）异质结构样品室温下的热应变分布与曲率半径，并采用激光干涉仪测量两个样品室温下的曲率半径。研究发现，在（211）面上进行异质外延，两个互相垂直的晶向方向[1-1-1]和[01-1]的应变分布呈现各向异性，且沿两个方向上的表面曲率半径亦存在差异。ZnTe/GaAs（211）样品的激光干涉测量结果与理论计算较为吻合，均为同一数量级的表面曲率半径方向为负的张应变，ZnTe/Si（211）样品的测量结果则存在较大差异。由于Si衬底在高温脱氧的过程中产生了表面曲率半径方向为正的塑性形变，在一定程度上降低了外延ZnTe后异质结构的弯曲程度，减小了热失配应变。

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