一种半导体异质界面组分的调节方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种半导体异质界面组分的调节方法及装置，该方法包括：对多组超晶格生长测试结果进行预处理，生成多个超晶格界面薄层组分和超晶格界面薄层厚度之间的关系数据；基于当前超晶格界面薄层厚度，利用多个超晶格界面薄层组分和超晶格界面薄层厚度之间的关系数据生成当前超晶格界面薄层组分；获取组分原子流量与当前超晶格界面薄层生长时间，基于当前超晶格界面薄层组分、组分原子流量和当前超晶格界面薄层生长时间确定源材料通入反应室的时间间隔；基于源材料通入反应室的时间间隔调节所述超晶格界面薄层组分。本方法实现了对当前超晶格界面薄层进行了有效表征，提升了超晶格的性能。超晶格的性能。超晶格的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体异质界面组分的调节方法及装置


[0001]本专利技术涉及半导体
，具体涉及一种半导体异质界面组分的调节方法及装置。

技术介绍

[0002]超晶格是一种特殊的半导体结构，广泛应用于诸多半导体光电子器件中，如半导体激光器、光电探测器、雪崩二极管等，对于半导体超晶格而言，在生长过程中需要控制的关键参数包括：超晶格界面薄层的厚度、超晶格界面薄层的组分、界面粗糙度、界面组分等。
[0003]其中，界面组分对半导体超晶格性能的影响尤为明显，如果界面组分同设计值不符，超晶格的实际能带结构会严重偏离设计能带结构，使得超晶格器件不能发挥出有效的性能，尽管界面组分对超晶格性能有如此重要的影响，但长久以来，一直缺乏有效的表征界面组分的方法以及对界面组分进行调节的技术手段。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术缺乏对半导体超晶格的有效表征以及对界面组分的调节手段，进而使得超晶格性能不稳定的缺陷，从而提供一种半导体异质界面组分的调节方法及装置。
[0005]本专利技术实施例提供了一种半导体异质界面组分的调节方法，包括如下步骤：获取多组超晶格生长测试结果，对所述多组超晶格生长测试结果进行预处理，生成多个超晶格界面薄层组分和超晶格界面薄层厚度之间的关系数据；采集当前超晶格界面薄层厚度，基于所述当前超晶格界面薄层厚度，利用所述多个超晶格界面薄层组分和超晶格界面薄层厚度之间的关系数据生成当前超晶格界面薄层组分；获取组分原子流量与当前超晶格界面薄层生长时间，基于所述当前超晶格界面薄层组分、所述组分原子流量和所述当前超晶格界面薄层生长时间确定源材料通入反应室的时间间隔；基于所述源材料通入反应室的时间间隔调节所述超晶格界面薄层组分。
[0006]本专利技术提供的一种半导体异质界面组分的调节方法，通过对多组超晶格生长测试结果的预处理，生成多个超晶格界面薄层组分和超晶格界面薄层厚度之间的关系数据，进而可以得到当前超晶格界面薄层组分，利用多个超晶格界面薄层组分和超晶格界面薄层厚度之间的关系数据对当前超晶格界面薄层进行了有效表征，并通过对源材料通入反应室的时间间隔来调节超晶格界面薄层组分，就可以生长出更高质量的半导体超晶格结构，有效提升了超晶格的性能。
[0007]可选地，所述多组超晶格生长测试结果，包括：第一组超晶格生长测试结果和第二组超晶格生长测试结果；其中，第一组超晶格生长测试结果中第二超晶格界面薄层生长时间恒定，第二组超晶格生长测试结果中第一超
晶格界面薄层生长时间恒定。
[0008]可选地，对所述多组超晶格生长测试结果进行预处理，生成多个超晶格界面薄层组分和超晶格界面薄层厚度之间的关系数据，包括：第一拟合处理步骤：对所述第一组超晶格生长测试结果进行拟合处理，生成所述第一组超晶格生长测试结果对应的第一超晶格界面薄层厚度和第二超晶格界面薄层厚度；第一生成步骤：获取预设的第二超晶格界面薄层组分，将所述预设的第二超晶格界面薄层组分与所述第一组超晶格生长测试结果对应的第一超晶格界面薄层厚度和第二超晶格界面薄层厚度输入拟合模型中，生成第一超晶格界面薄层组分；第二拟合处理步骤：对所述第二组超晶格生长测试结果进行拟合处理，生成所述第二组超晶格生长测试结果对应的第一超晶格界面薄层厚度和第二超晶格界面薄层厚度；第二生成步骤：获取预设的第一超晶格界面薄层组分，将所述第一超晶格界面薄层组分与所述第二组超晶格生长测试结果对应的所述第一超晶格界面薄层厚度和所述第二超晶格界面薄层厚度输入所述拟合模型中，生成所述第二超晶格界面薄层组分；迭代步骤：基于所述第二超晶格界面薄层组分重复进行所述第一生成步骤和所述第二生成步骤，直至所述第一超晶格界面薄层组分和所述第二超晶格界面薄层组分符合预设条件，生成所述第一超晶格界面薄层组分和所述第一超晶格界面薄层厚度之间的关系数据与所述第二超晶格界面薄层组分和所述第二超晶格界面薄层厚度之间的关系数据。
[0009]常规的超晶格生长测试，只能输出一个测试结果，而测试结果中包含了第一超晶格界面薄层组分、第一超晶格界面薄层厚度、第二超晶格界面薄层组分和第二超晶格界面薄层厚度四个变量，相当于求解一个四元一次方程，无法在一次拟合中求解出全部变量，而本专利技术将超晶格生长测试分两组进行拟合，在第一拟合处理步骤和第三拟合处理步骤中拟合得到了准确的第一超晶格界面薄层厚度和第二超晶格界面薄层厚度，将变量数量由四个削减成了两个，即第一超晶格界面薄层组分和第二超晶格界面薄层组分两个变量，进而通过迭代的方式，使第一超晶格界面薄层组分和第二超晶格界面薄层组分逐渐收敛到真实值附近，从而求解出了两个变量，进而完成了四个变量的求解过程，将超晶格生长测试分两组进行拟合，提高了超晶格生长测试结果的拟合准确度。
[0010]可选地，对所述第一组超晶格生长测试结果进行拟合处理，生成所述第一组超晶格生长测试结果对应的第一超晶格界面薄层厚度和第二超晶格界面薄层厚度，包括：将所述第一组超晶格生长测试结果输入周期拟合模型中，生成所述第一组超晶格生长测试结果对应的多个超晶格周期厚度；分别将所述第一组超晶格生长测试结果对应的多个超晶格周期厚度进行线性拟合，生成多个第一超晶格界面薄层生长速率；基于所述多个第一超晶格界面薄层生长速率与所述第一组超晶格生长测试结果中的第一超晶格界面薄层生长时间和第二超晶格界面薄层生长时间，生成所述第一组超晶格生长测试结果对应的第一超晶格界面薄层厚度和第二超晶格界面薄层厚度。
[0011]可选地，对所述第二组超晶格生长测试结果进行拟合处理，生成所述第二组超晶格生长测试结果对应的第一超晶格界面薄层厚度和第二超晶格界面薄层厚度，包括：将所述第二组超晶格生长测试结果输入所述周期拟合模型中，生成所述第二组超晶格生长测试结果对应的多个超晶格周期厚度；
分别将所述第二组超晶格生长测试结果对应的多个超晶格周期厚度进行线性拟合，生成多个第二超晶格界面薄层生长速率；基于所述多个第二超晶格界面薄层生长速率与所述第二组超晶格生长测试结果中的第一超晶格界面薄层生长时间和第二超晶格界面薄层生长时间，生成所述第二组超晶格生长测试结果对应的第一超晶格界面薄层厚度和第二超晶格界面薄层厚度。
[0012]可选地，所述获取预设的第一超晶格界面薄层组分，包括：基于所述第一组超晶格生长测试结果对应的第一超晶格界面薄层厚度和所述第一超晶格界面薄层组分构建第一超晶格关系曲线图，并基于所述第二组超晶格生长测试结果对应的第一超晶格界面薄层厚度，利用所述第一超晶格关系曲线图生成所述预设的第一超晶格界面薄层组分。
[0013]可选地，基于所述超晶格界面薄层组分、所述组分原子流量和所述当前超晶格界面薄层生长时间确定源材料通入反应室的时间间隔，所述源材料通入反应室的时间间隔的计算公式如下：Y=x*T/（x*T+（1
‑
x）*（t+T））上式中，Y表示当前超晶格界面薄层组分，x表示组分原子流量，T表示当前超晶格界面薄层生长时间，t表示源材料通入反应室的时间间隔。
[0014]在本申请的第二个方面，还提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体异质界面组分的调节方法，其特征在于，包括如下步骤：获取多组超晶格生长测试结果，对所述多组超晶格生长测试结果进行预处理，生成多个超晶格界面薄层组分和超晶格界面薄层厚度之间的关系数据；采集当前超晶格界面薄层厚度，基于所述当前超晶格界面薄层厚度，利用所述多个超晶格界面薄层组分和超晶格界面薄层厚度之间的关系数据生成当前超晶格界面薄层组分；获取组分原子流量与当前超晶格界面薄层生长时间，基于所述当前超晶格界面薄层组分、所述组分原子流量和所述当前超晶格界面薄层生长时间确定源材料通入反应室的时间间隔；基于所述源材料通入反应室的时间间隔调节所述超晶格界面薄层组分。2.根据权利要求1所述的一种半导体异质界面组分的调节方法，其特征在于，所述多组超晶格生长测试结果，包括：第一组超晶格生长测试结果和第二组超晶格生长测试结果；其中，第一组超晶格生长测试结果中第二超晶格界面薄层生长时间恒定，第二组超晶格生长测试结果中第一超晶格界面薄层生长时间恒定。3.根据权利要求2所述的一种半导体异质界面组分的调节方法，其特征在于，对所述多组超晶格生长测试结果进行预处理，生成多个超晶格界面薄层组分和超晶格界面薄层厚度之间的关系数据，包括：第一拟合处理步骤：对所述第一组超晶格生长测试结果进行拟合处理，生成所述第一组超晶格生长测试结果对应的第一超晶格界面薄层厚度和第二超晶格界面薄层厚度；第一生成步骤：获取预设的第二超晶格界面薄层组分，将所述预设的第二超晶格界面薄层组分与所述第一组超晶格生长测试结果对应的第一超晶格界面薄层厚度和第二超晶格界面薄层厚度输入组分拟合模型中，生成第一超晶格界面薄层组分；第二拟合处理步骤：对所述第二组超晶格生长测试结果进行拟合处理，生成所述第二组超晶格生长测试结果对应的第一超晶格界面薄层厚度和第二超晶格界面薄层厚度；第二生成步骤：获取预设的第一超晶格界面薄层组分，将所述第一超晶格界面薄层组分与所述第二组超晶格生长测试结果对应的所述第一超晶格界面薄层厚度和所述第二超晶格界面薄层厚度输入所述组分拟合模型中，生成所述第二超晶格界面薄层组分；迭代步骤：基于所述第二超晶格界面薄层组分重复进行所述第一生成步骤和所述第二生成步骤，直至所述第一超晶格界面薄层组分和所述第二超晶格界面薄层组分符合预设条件，生成所述第一超晶格界面薄层组分和所述第一超晶格界面薄层厚度之间的关系数据与所述第二超晶格界面薄层组分和所述第二超晶格界面薄层厚度之间的关系数据。4.根据权利要求3所述的一种半导体异质界面组分的调节方法，其特征在于，对所述第一组超晶格生长测试结果进行拟合处理，生成所述第一组超晶格生长测试结果对应的第一超晶格界面薄层厚度和第二超晶格界面薄层厚度，包括：将所述第一组超晶格生长测试结果输入周期拟合模型中，生成所述第一组超晶格生长测试结果对应的多个超晶格周期厚度；分别将所述第一组超晶格生长测试结果对应的多个超晶格周期厚度进行线性拟合，生成多个第一超晶格界面薄层生长速率；基于所述多个第一超晶格界面薄层生长速率与所述第一组超晶格生长测试结果中的
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【专利技术属性】
技术研发人员：王俊，程洋，赵武，谭少阳，郭银涛，夏明月，方砚涵，
申请(专利权)人：苏州长光华芯半导体激光创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：