3～5微米(Hg·Cd)Te晶体材料一些光电特性的研究

本文对3～5微米(Hg·Cd)Te原生晶片在不经过复杂处理的情况下,能够测试出晶片有明显的吸收缘存在,由吸收缘可以确定截止波长λ_c,从而确定禁带宽度E_g,因为半导体(Hg·Cd)Te的禁带宽度和组份(x)温度(T)可以用半经验公式描述,可以计算出原生晶片的x值,同时将测试过吸收缘的晶片测电学参数,经这样选择过的晶片能制得波段合适,探测率较高的器件。     

用DLTS法研究碲镉汞的深能级

用深能级瞬态谱(DLTS)方法研究了高镉组份碲镉汞混晶(Hg_(1-x)Cd_xTe,0.55≤x≤0.84)的深能级。实验所用碲镉汞晶体用固态再结晶法制备,晶片未经定向,实验用器件在单晶粒上制作以避免晶粒间界的影响。材料未经有意掺杂,生长出来的晶体为P型,为获得N型晶片,可     

3 in锑化铟晶片研磨工艺研究

随着现代光电器件工艺的不断改进以及焦平面器件像元数的不断增加,大尺寸晶片越来越受到工艺人员的重视,晶片研磨过程中的表面平整度或总厚度偏差(TotalThickness Variation,TTV)数值有所增加。为了满足工艺人员对大尺寸晶片的要求,降低了研磨工艺中晶片的TTV值。在对不同研磨条件下所得到的晶片的TTV进行研究后,制定了合理的研磨工序。     

InSb晶片的显微拉曼研究

对热处理前后的InSb晶片进行了显微拉曼面扫描测试,开发了一种新的InSb晶片应力面分布表征方式。热处理前后InSb晶片的横向光学(Transverse Optical, TO)声子散射峰分别位于179.3 cm^-1和178.5 cm^-1;纵向光学(Longitudinal Optical, LO)声子散射峰分别位于188.8 cm^-1和188.7 cm^-1;特征峰的半峰宽分别为5.8 cm^-1和5.0 cm^-1。X射线双晶衍射曲线半峰宽值分别为12.10～20.04 arcsec和7.61～7.74 arcsec。用经热处理后的晶片制得的器件在80℃烘烤20天后,盲元增加量较小,整体数量较少。这表明热处理释放了晶片的残余应力,对后期抑制器件新增盲元存在有利影响,为新一代超高性能、超大面阵红外探测器的制备奠定了材料基础。     

用加速旋转坩埚技术布里奇曼法生长碲镉汞单晶

本文报导了将加速旋转坩埚技术布里奇曼法应用于碲镉汞单晶的生长工艺中,获得了性能优良的原生n型晶体。对于x值力0.19～0.22的φ12晶片,组份均匀性为±0.0025,77K下载流子浓度小于4×10~(14)cm~(-3),迁移率高达2.8×10~5cm~2/V·s     

固液界面附近CdZnTe晶体组份分布及X2Ray测试

利用对垂直布里奇曼B ridgman法生长中的Cd1 - x Znx Te晶体停电自然降温的方法获得了具有不同凝固速率的同一块单晶样品。通过红外透射光谱测量方法对停电自然降温前后的单晶区域进行比较,结果显示:停电自然降温后,在固液界面附近存在一个明显的组份过度区,正常凝固的晶体组份分布比较均匀,而快速凝固的结晶区域轴向组份分布梯度较大,同时,通过X2Ray测试结果进一步准确判断固液界面的位置。     

InSb晶片清洗研究

随着红外探测器件制备工艺的不断发展,人们对InSb晶片表面质量的要求也越来越高,但是晶片在生产过程中不可避免地会引进各种杂质。研究了一种利用兆声超声并结合药液去离子水清洗InSb晶片的方法,并对清洗后的InSb晶片进行了表面颗粒度、表面有机物和表面粗糙度等方面的测量。实验结果表明,该方法能够有效去除InSb晶片表面的颗粒、有机物和金属离子杂质,但是也会略微增大晶片表面的粗糙度。     

变漂移区厚度SOI横向高压器件的优化设计

提出了一种耐压技术——横向变厚度VLT技术,以及基于此技术的一种高压器件结构——变厚度漂移区SOI横向高压器件,借助二维器件仿真器MEDICI,深入研究了该结构的耐压机理。结果表明,变厚度漂移区结构不但可以使横向击穿电压提高20%,纵向击穿电压提高10%,而且可以使漂移区掺杂浓度提高150%～200%,从而降低漂移区电阻,使器件优值提高40%以上。进一步研究表明,对于所研究的结构,采用一阶或二阶阶梯作为线性漂移区的近似,可以降低制造成本,并且不会导致器件性能的下降。     

富碲组份对碲镉汞器件性能的影响

本文研究了光谱响应范围在3～5μm的蹄镉汞光导探测器材料中镉碲组份及晶体结构对器件性能的影响。认为材料中蹄镉组份的同时测定对于晶体材料品质的评价是很重要的。实验证明,在一定x值的条件下,蹄组份值一般偏向富蹄范围。当富蹄组份含量不超过或低于50.0～51.0 ％(原子)范围,蹄的含量越接近于化学计量比50.0％ (原子)时,晶体结构越趋完整。相应于晶体的电学性能也较好。反之亦然。本研究可提供筛选晶片时的依据。     

Hg1-xCdxTe长波光伏探测器的低频噪声研究

在同一Hg1-xCdxTe晶片上（x=0．217）制备了单层ZnS钝化和双层（CdTe＋ZnS）钝化的两种器件,对器件的低频噪声和暗电流进行了测试．发现单层钝化的器件在反偏较高时具有较高的低频噪声,在对器件的暗电流拟合计算中发现,单层钝化的器件具有较大的表面隧道电流,而这正是单层钝化器件具有较高低频噪声的原因．并通过高分辨X射线衍射中的倒易点阵技术RSM（reciprocal space mapping）研究了两种钝化对HgCdTe外延层晶格完整性的影响,发现单层ZnS钝化的HgCdTe外延层产生了大量缺陷,而这些缺陷正是单层钝化器件具有较高的低频噪声和表面隧道电流的原因．     

Hg_(1-x)Cd_xTe晶片x值的简便可靠测定法

本文描述了一种简单、可靠而经济的测定碲镉汞晶片x值的方法。文章着重论及其原理及使用。也列出了部分晶片的测定数据,可以看到按照误差估计:△x最大仅小于等于0.03,这种测定确实是一种优于直接密度测试及化学分析的新方法。     

用单片清洗设备进行晶圆背面清洗

晶圆背面的污染降低了半导体器件的成品率,而当器件进入100nm技术节点之后成品率的降低便显得尤为重要。因此,目前众多的器件制造厂家就要求在进行片子正面清洗的同时对其背面也能够实现清洗。由Akrion公司制造的Mach2HP系统就是这样一种单片清洗设备,它具有清洗晶圆正反两面的功能。在起初评价时,设备经过了大量的粒子去除效率的变化。这种大量的变化使我们不能了解这种设备真实的清洗能力。氮化硅(Si3N4)粒子污染的晶片被用以进行粒子去除效率测试。我们发现有Si3N4粒子的晶片引起了背面粒子去除效率的变化。这种含Si3N4粒子的晶片是通过在裸芯片上沉积Si3N4粒子而特意准备的。我们发现,一些较大的Si3N4粒子在晶片清洗时又分解成更小的粒子。如若在清洗之后分解的粒子仍保留在晶片上,它们便会降低晶片总的粒子去除效果。因此,在这些粒子沉积到晶片上之前,这些粒子群需要进一步分解成实际的粒子。经过了解晶片的预习处理,我们实现了这种清洗设备背面清洗效果的评价。     

用于GaAs IMPATT二极管的p~+-n_1-n_2-n~(++)多层汽相外延生长

本文报导一种采用双室矩形反应管生长p~+-n_1-n_2-n~(?)多层汽相外延技术.Zn和Sn分别为P型和N型掺杂剂.本技术能避免杂质存贮效应,使多层外延的浓度分布陡峭,p~+层中Zn对n_1层施主补偿小,n_1浓度下降一个数量级时n_1-n_2之间的过渡区为0.05～0.l微米,n_2-n~(?)之间的过渡区约0.5微米.本工作还研究了不同衬托倾斜角α和反应气流速度对外廷层横向均匀性的影响.实验证明,当α=22°时,运用局部气流加速法使外延层横向均匀性得到了明显改善.对于面积为4.5平方厘米的多层材料,5～7微米厚的n_2层,其横向厚度的最大偏差为±4.6%;亚微米厚的n_1层,其横向厚度是最大偏差为±17%;n_1层横向浓度的最大偏差为±5.1%.实验证明,用本技术生长的p~+-n_1-n_2-n~(?)多层材料,在保证有较高的输出效率的前提下,提高了器件的可靠性.材料性能优于传统的液相外延技术.制备IMPATT器件的典型结果为:在8千兆赫下最高的连续波输出功率达2.93瓦,效率20.5%、与Pt H-L结构的器件相比.工作寿命显然较长.文中还对Zn的掺杂行为进行了初步的讨论.     

一种低驱动功率的ADP调制器

本文提出了一种四块晶片组合的 ADP 45°x(y)切调制器的设计方案。与常用的二晶片组合的ADP 45°x(y)切调制器相比,其显著优点是不但可以获得低的半波电压,而且驱动功率可以成倍地降低。该器件已研制成功,其调制性能如下:6328(?)时,半波电压100伏,消光比大于200∶1,100%调制时驱动功率15瓦/兆赫。     

用微波网络法进行叠合式晶体滤波器的系统设计

本文用微波网络法探讨一种称为叠合式晶体滤波器的新型选频器件,导出分析和设计该器件的系统程序。这种器件用两个或多个晶片叠合而成,为了经压电耦合将机械特性转变为电信号,在一部或全部相邻晶片交接面之间装有薄电极。这种结构使晶片表面的机电耦合在各晶片弹性摸之间产生具有选择性的相互作用。这些摸和其它叠合晶片所有摸之间也存在这种相互作用。因此,适当地选择材料和尺寸可以在很宽的范围内获得所需的滤波器特特性。     

新型亚波长光栅横向腔面发射激光器

本文报道一种新型的横向腔面发射激光器,基于亚波长光栅平面内的横向谐振与垂直发射。器件采用不含DBR结构的商用波导外延材料,不需要晶片键合技术。在1552.44 nm处获得了23.0 dB的边模抑制比,最高输出功率5.32 mW。此单模激射与带边模式计算相吻合。在3维的模拟中,我们观察到光栅表面的光输出。     

浮结位置对4H-SiC浮结结势垒肖特基二极管特性的影响(英文)

同质外延层厚度、铝离子注入深度及光刻偏差会导致4H-SiC浮结结势垒肖特基二极管中浮结位置偏离最优值,器件特性变差。通过数值模拟的方法对浮结横向及纵向位置偏差对其电学特性的影响进行了研究。纵向方向,两个梯形电流分布使得通态比电阻随着浮结由主结向下移动而缓慢增加。击穿电压由距离主结3.5μm处的607V增加到5.6μm处的1 030V。随着浮结进一步向下移动,击穿电压急剧下降,最终保持在550V。这个变化趋势可以通过浮结在漂移区中不同纵向位置的电场分布进行解释。横向方向,浮结与主结对准及交叉放置时电场呈周期性分布且非常均匀,浮结均匀的承担了电压,击穿电压较高。浮结横向偏差时,电流导通路径变长,通态比电阻增加。计算结果表明,浮结与主结对准与交叉放置时Baliga品质因子达到了9.8×109 W/cm2,16%高于1.3μm横向偏差时的8.2×109 W/cm2。因此,4H-SiC浮结结势垒肖特基二极管设计时必须考虑工艺偏差对其特性的影响。     

InSb晶片化学抛光研究

机械抛光会给InSb晶片表面造成一定程度的机械损伤,增加表面的粗糙度,从而影响器件的性能.化学抛光可以有效地去除表面划痕,改善晶片的表面形貌,降低粗糙度.用低浓度的澳一甲醇溶液对机械抛光后的InSb晶片进行了化学抛光,并对化学抛光前后的InSb晶片进行了表面形貌、总厚度偏差(TTV),粗糙度、表面组分和杂质对比分析.实验结果表明,用低浓度的溴-甲醇溶液对InSb晶片进行化学抛光,腐蚀速率平稳且容易控制,能有效去除表面划痕,从而得到光滑、平坦的表面.晶片表面的粗糙度为6.443nm,TTV为3.4μm,In/Sb原子比接近1.与传统的腐蚀液CP4-A,CP4-B相比,用低浓度的溴-甲醇溶液对InSb晶片进行化学抛光,可以获得更低的表面粗糙度和TTV,且In/Sb的原子比更接近于1.     

晶片键合在AlGaInP发光二极管中的应用

(AlxGa1-x)0.5In0.5P高亮度发光二极管是在GaAs衬底上匹配外延的，它的外量子效率受限于吸收光线的GaAs衬底。LED晶片键合技术可以把LED外延片和GaP透明衬底、金属镜面衬底或蓝宝石衬底结合以提高出光效率。本文对上述三种晶片键合的器件制备过程和器件特点进行了描述。     

横向场激励的BT-切石英传感器研究

研究了BT-切石英横向场激励(LFE)的耦合特性、声波相速度及其传感器在液体中的敏感性能.理论计算表明,当横向场方向与晶轴x方向垂直时,b模式的LFE耦合系数达到最大值6.68%,a和c模式的LFE耦合系数为0,此时激发的声波相速度也达到最大值5 079 m/s.实验发现,器件在液体中,具有较高的机械及电特性灵敏度.结果表明,在b-模式LFE耦合系数为0的方向上,器件实际上工作在伪横向场激励模式.