การปลูกชั้นอิพิแทกซีอินเดียมอาร์เซไนด์บนแผ่นฐานแกลเลียมอาร์เซไนด์โดยวิธีปลูกผลึกจากลำโมเลกุล

Abstract

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ เป็นการศึกษาเงื่อนไขการปลูกผลึกอิพิแทกซีอินเดียมอาร์เซไนด์บนแผ่นฐานแกลเลียมอาร์เซไนด์ โดยวิธีการปลูกผลึกจากลำโมเลกุล และตรวจสอบคุณภาพของผลึก โดยใช้ Optical Microscope, SEM, RHEED, และวัดคุณสมบัติทางไฟฟ้าด้วยวิธี van der Pauw โดยทำการศึกษาอิทธิพลของอุณหภูมิแผ่นฐาน อัตราส่วนความดันไอของอาร์เซนิกต่ออินเดียมและอัตราการปลูกผลึก ผลจากการทดลองพบว่าการปลูกผลึกอิพิแทกซีอินเดียมอาร์เซไนด์โดยไม่เติมสารเจือ ผลึกที่ได้เป็นชนิดเอ็น ซึ่งมีความหนาแน่นของประจุพาหะอยู่ในช่วง 8x10x10x10x10x10x10x10x10x10x10x10x10x10x10x10 cm -3 ถึง 8x10x10x10x10x10x10x10x10x10x10x10x10x10x10x10x10 cm -3 และค่าความคล่องตัวของประจุพาหะ ขึ้นอยูกับเงื่อนไขการปลูก ในการทดลองพบว่าอุณหภูมิแผ่นฐานที่เหมาะสมที่สุดอยู่ที่ 480 องศาเซลเซียส ที่อุณหภูมินี้จะได้ทั้งคุณภาพของผลึกที่ดีทั้งคุณสมบัติทางไฟฟ้า และผิวหน้าที่ราบเรียบ สำหรับการทดลองหาเงื่อนไขอัตราส่วนความดันไอของอาร์เซนิกต่ออินเดียม พบว่าช่วงที่เหมาะสมอยู่ที่ 22-32 เท่า และอัตราความเร็วในการปลูกที่สามารถปลูกได้ คือ 0.34-0.48 ML/s แต่ค่าที่เหมาะสมอยู่ที่ 0.4 ML/s ซึ่งค่านี้จะได้ทั้งผิวหน้าที่ราบเรียบ และค่าความคล่องตัวที่สูงที่สุดประมาณ 8,000 cm2/V-s ที่ความหนา 1 mum