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本文以“III-V族半导体三元含磷化合物的MBE生长与拉曼光谱研究”为研究方向，调研和探讨了含磷化合物半导体器件的研究进展与应用。通过研究工艺参数等对InGaP/CraAs及InGotAs/InP异质外延的晶格匹配生长及表面形貌变化的影响，实现了材料的MBE优化生长。利用拉曼光谱技术，对InGaP/CaAs及InCaAs/InP材料的穿透深度、内应力和有序度等进行了深入研究。主要研究内容及结果如下：
⑴采用MBE技术制备出III-V族含磷三元化合物半导体外延材料，分析和讨论了生长温度、In/Ga比、V/III比等参数对材料失配度和表面形貌等相互影响的关系。得到InGaP/GaAs优化的生长条件为：生长温度为480℃，In/Ga束流比为1.57：1，V/III束流比为9：1。InCaAs/InP外延层的优化生长条件为：生长温度为460℃，In/Ga束流比为2.03：1，V/III束流比为9：1。
⑵两种实验材料体系具有不同的拉曼穿透深度。对InGaAs/InP完全匹配材料体系(In组分约为53％)，波长为514nm和632nm激发光对外延层的穿透深度分别为80nm和208nm，无法穿透厚度在300～400nm之间的实验样品外延层。对于InGaP/GaAs完全匹配材料体系(In组分约49％)，波长514nm和632nm的激发光都会穿透厚度在130nm～160nm之间的样品外延层达到衬底。
⑶通过对InGaP/GaAs和InGaAs/IIIP材料的拉曼光谱研究，发现失配应力会导致峰位产生Δω的频移量。随着In组分的增加，Δω的绝对值先减小后增大，Δω由负值变为正值，在晶格最接近匹配的情况下Δω的绝对值最小。拉曼光谱中横光学峰的出现和增强表明外延层材料有序化程度的增加，对于InGaP/GaAs材料体系随着V/III束流比的增加，其有序度先增大后减小；随着生长温度的增加，b/a值近似线性递减，类InP LO模的峰位发生蓝移，表明有序度增强。