一种原位检测直接带隙AlxGa<SUB>1-x</SUB>As分子束外延薄膜材料组分方法和装置

摘要

本发明提供了一种在超高真空条件下非接触式的原位Al_xGa_1－xAs组分检测技术,它把分子束外延系统的超高真空条件,与调制光谱系统有机地结合起来,形成了一个测量Al_xGa_1－xAs薄膜Al组分的准确有效的方法,本发明介绍了该系统的结构,包括光路结构与分子束外延系统的结合,及测量控制系统与数据采集系统,在硬件及软件上形成一整套完善的系统,尤其适宜于对超薄层及对有多层复杂结构的Al_xGa_1－xAs生长过程中在位组分检测。

主权项

1.一种原位检测直接带隙AlxGa1-xAs薄膜材料组分的装置，其中包括：(a).利用分子束外延(MBE)系统的超高真空系统，真空度可以达到1×10-8Pa；(b).由光源、单色仪、探测器、光学透镜、激光器，调制盘，锁相放大器、计算机等组件组成光调制反射光谱的实验装置(PR)；其特征在于：(c).把MBE的超高真空系统与光调制反射谱(PR)的光路系统实现光学耦合，由探测光直接照到样品上，同时调制激光打到探测光的光斑上；MBE系统上置有大孔径可见光窗口，调整光路与高真空腔内样品成小角度入射，将激光光斑扩束大于探测光斑；反射信号经过单色仪分光，探测器在单色仪狭缝小暗盒内探测信号分别送到计算机和锁相放大器，锁相放大器再将反射率变化量送往计算机，计算机通过接口控制单色仪；(d).检测装置的控制软件中采用菜单的界面操作形式，直接的人机对话；实施多次扫描；检测装置的数据分折软件由得到的PR谱通过拟合给出AlxGa1-xAs的能隙，拟合的结果经过修正后给出组分值X。