MBE与MEE生长法优化InAs/GaSb II型超晶格的InSb界面层特性

本文主要探讨了分子束外延（MBE）生长的InAs/GaSb II型超晶格中，InSb界面层的控制与优化策略。作者通过实验对比了常规MBE和迁移增强外延（MEE）两种生长方法对InAs/GaSb超晶格的影响。MEE技术显著提高了InSb界面层的As成分，从而提升了材料的发光效率。研究者还着重分析了不同InSb界面层厚度对超晶格性能的影响，发现通过调整界面层厚度可以有效调节晶格失配，进而改变光致发光的峰值波长。 尽管X射线衍射数据中的卫星峰线宽和表面粗糙度在不同样品间变化不大，但是通过优化负晶格失配，样品的发光效率得到了最大化的提升。这表明界面层的质量对于整个超晶格的光学性能至关重要。作者进一步展示了在MEE条件下生长的PIN超晶格探测器结构，其吸收层的一阶X射线衍射卫星峰半峰全宽仅有19英寸，展现出极高的结晶质量。 在实际应用上，该探测器在77K工作温度下具有出色的性能，其截止波长达到了6.3μm，且在-50mV偏置下，暗电流密度为4.3 x 10^-10 A/cm²，峰值检测率高达4.2 x 10^11 cm Hz^(1/2)/W。这些结果表明，通过精确控制InAs/GaSb II型超晶格的界面层，不仅能够改善器件的性能，还能够扩展其在红外成像和探测领域的应用范围。 这项研究为理解InAs/GaSb II型超晶格的生长机制，以及如何通过MEE技术优化界面层来提高其光学性能提供了深入见解。这对于开发高性能的红外探测器和其他光电子设备具有重要意义。