[发明专利]一种生长高质量全组分可调三元半导体合金的方法

权利要求书

1.一种全组分可调三元半导体合金的制备方法，用于制备III-V族或II-VI族三元半导体合金，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

1）对模板进行预处理，使模板的表面洁净；

2）确定三元半导体合金中各原子的组分，根据组分确定边界温度；

3）根据生长速度，确定V族或VI族原子的原子束流；

4）根据各原子的组分，确定与V族或VI族原子形成化学键的键能较大的原子的原子束流；

5）确定与V族原子形成化学键的键能较小的原子的原子束流，使两种III族原子的原子束流之和不小于V族原子的原子束流，或者确定与VI族原子形成化学键的键能较小的原子的原子束流，使两种II族原子的原子束流之和不小于VI族原子的原子束流；

6）按照以上确定的条件，在洁净的模板上生长三元半导体合金。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤1）中，对模板的预处理包括：对模板进行高温烘烤，保持一段时间，然后再继续生长一层模板物质，从而使得模板的表面洁净。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤2）中，确定三元半导体合金A（III）_xB（III）_1-xC（V）或A（II）_xB（II）_1-xC（VI）的组分，x为与V族或VI族原子形成化学键的键能较小的一种III族或II族原子的组分，按照确定的组分确定边界温度，边界温度满足下式：

其中，x为键能较小的原子的组分，T_sub为边界温度，k_B为玻尔兹曼常数，A和E为优化参数，优化参数A和E与三元半导体合金的材料有关，由化学键能的大小确定。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤3）中，由制备方法决定生长速度，从而确定V族或VI族原子的原子束流F。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在步骤4）中，与V族原子形成化学键的键能较大的原子B（III）的原子束流为F₂，F₂=F（1-x），或者与VI族原子形成化学键的键能较大的原子B（II）的原子束流为F₂，F₂=F（1-x）。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤6）中，生长三元半导体合金的方法包括：分子束外延MBE和金属有机物化学气相沉积MOCVD。