器件工艺对碲镉汞位错的影响

用化学腐蚀法观察到，器件工艺过程中的机械应力和效应力使碲镉汞（ＨｇＣｄＴｅ）晶片的位错大幅度增殖，汞气氛下低温热处理（２２０℃）使（ＨｇＣｄＴｅ）体材料的位错密度增殖３～４倍，并分别对实验室结果进行了分析讨论．     

金属有机化合物汽相外延碲镉汞薄膜的进展

回顾了金属有机化合物汽相外延碲镉汞薄膜的发展历程，简要叙述了ＭＯＶＰＥＨｇＣｄＴｅ薄膜的三种主要技术，与ＨｇＣｄＴｅ晶格匹配和失配的衬底材料，各种金属有机物源和掺杂研究的新近进展。还介绍了ＭＯＶＰＥ－ＨｇＣｄＴｅ薄膜和探测器目前达到的水平。大量结果已经表明，ＭＯＶＰＥ生长的ＨｇＣｄＴｅ薄膜的质量适合于制造高质量的光伏型探测器，ＭＯＶＰＥ是一种原位生长先进的ＨｇＣｄＴｅ红外焦平面列阵既实用又富生命力     

MOCVD外延碲镉汞薄膜的生长工艺选择

金属有机化合物汽相沉积（ＭＯＣＶＤ）技术是制备用于红外焦平面阵列（ＩＲＦＦＰＡ）的高质量碲镉汞（ＨｇＣｄＴｅ）薄膜材料的重要手段。文中讨论了汞源温度、生长温度、衬底材料及互扩散多层工艺（ＩＭＰ）等因素在ＭＯＣＶＤ外延生长碲镉汞薄膜过程中的作用机理,并选择适合的生长条件获得了质量优良的碲镉汞薄膜。     

傅里叶红外显微光谱技术测量HgCdTe晶片组分分布与截止波长分布

运用傅里叶红外显生光谱技术测量了ＨｇＣｄＴｅ晶片上透射光谱分析，并通过编程处理，得到ＨｇＣｄＴｅ晶片组分分布和截止波长分布图。     

磨抛工艺中HgCdTe晶片的表面损伤

用Ｘ射线反射形貌术研究了磨抛工艺在用Ｔｅ溶剂法和布里奇曼法生长的碲镉汞晶片表面引入的损伤，发现精磨精抛的ＨｇＣｄＴｅ晶片表面的损伤结构与切割、粗磨造成的损伤结构明显不同。根据实验结果分析，认为机械划痕是精磨精抛过程中的主要损伤结构，并提出一个新的表面损伤模型──表面不完全损伤模型。用Ｘ射线形貌相测出了精磨精抛ＨｇＣｄＴｅ晶片表面的平均损伤和最大损伤深度。结合压痕实验，确定了机械划痕周围的晶格应变区是高密度位错增殖区；在特定条件下，测出两者之间的比值约为５。最后讨论了最大损伤深度和平均损伤深度对探测器性能的影响。     

碲镉汞光导器件的交叠结构与性能

光数载流子扫出效应是限制碲镉汞（ＨｇＣｄＴｅ）光导器件性能提高的重要因素之一。交叠结构的光导器件能有效地消除少数载流子扫出效应，就结构的尺寸问题，进行了理论分析和实验，实验结果与理论符合，器件呼应率有较大的提高。     

HgCdTe晶片杂质浓度的检测

采用红外透射法测ｎ型ＨｇＣｄＴｅ晶片的组分ｘ．范德堡法测晶片的载流子浓度ｎ０。用实测值ｘ和ｎ０计算出在相同低温热处理条件下不同组分（０．１９０＜ｘ＜０．２３０）的ｎ型ＨｇＣｄＴｅ晶片７７Ｋ时本征浓度ｎｉ和杂质浓度ｎｄ．得到比值ｎｄ／ｎｉ与组分ｘ的关系曲线。对此曲线分析可知，７７Ｋ时ＨｇＣｄＴｅ（０．１９０＜Ｘ＜０２３０）并不处于杂质电离饱和区，而是处于过渡区，故不可以将霍耳系数Ｒ确定的载流于浓度ｎ０视为杂质浓度ｎｄ。     

CdTe钝化的HgCdTe非平衡载流子表面复合速度的实验研究

利用Ａｒ＾＋束央求宙积技术在ＧｇＣｄＴｅ表面实现了低温ＣｄＴｅ介质薄膜的低温生长。在用－ＨｇＣｄＴｅ晶片表面分别用ＣｄＴｅ介质膜、ＨｇＣｄＴｅ自身阳极氧化膜进行表面钝化。利用光电导衰退测量技术测量了两种不同表面钝化的薄ＨｇＣｄＴｅ晶片的非平衡载流子（少数载流子）寿命,并通过光电导衰减信号波形的拟合,得到两种不同表面钝化的ＨｇＣｄＴｅ表面复合速度。实验结果表明,获得的ＣｄＴｅ／ＨｇＣｄＴｅ界面质量已     

用红外透射法确定任意厚度下碲镉汞晶体的组分

选用组分均匀的碲镉汞Hg1-xCdxTe晶片(x=0．170～0．300mole CdTe),在室温下用红外光谱仪测量晶片在不同厚度的透射光谱,取透射比为5％对应的波数值,对实验数据进行拟合,得到了碲镉汞晶体组分与透射比为5％对应的波数值和晶片厚度之间的经验关系式(简称经验式)。结果表明：用本文的经验式得到的组分值不受晶片厚度的影响,准确而可靠。本文拟合的经验式适用于红外透射法测量任意厚度碲镉汞材料的组分计算,同时还可用它研究Hg1-xCdxTe晶片组分的均匀性。     

红外透射光谱在HgCdTe外延薄膜性能评价中的应用

用最新发表的ＨｇＣｄＴｅ材料的光学常数对ＭＢＥ工艺生长的ＨｇＣｄＴｅ／ＣｄＴｅ／ＧａＡｓ材料的透射光谱进行了理论计算，对受生长工艺破坏的衬底背面再次进行抛光处理，消除因表面不平整引起的漫反射效应，使实验测量得到的光谱曲线与理论计算结果很好地吻合，由此得到的ＨｇＣｄＴｅ和ＣｄＴｅ外延层的厚度和解理面上用显微镜测量的数值相同。     

FTIR确定碲镉汞晶片的组分与截止波长

采用傅立叶变换红外（ＦＴＩＲ）透射的方法测量了碲镉汞晶片在不同厚度下的透射曲线，运用经验公式确定了其组分及８０Ｋ时的截止波长，并同实测的响应光谱得到的截止波长进行了比较，结果表明，采用该方法预测的截止波长同实际的截止波长相对偏差为２．５％，从而为碲镉汞器件制备工艺中材料的筛选、提高投片的准确率提供了重要的参考依据．     

劳厄形貌术在碲镉汞器件研制中的应用

讨论了反射劳厄形貌术的优缺点，结合碲镉汞器件研制工作给出了实际应用的几个例子。如磅镉汞晶片结构检查，观察碲镉汞晶片表面的磨抛损伤、跟踪观察碲镉汞晶片在光刻、化学腐蚀成形、离子刻蚀成形前后的晶格变化等。     

双波段红外擦探测器

双波段红外擦探测器美国ＨｕｇｈｅｓＳａｎｔａＢａｒｂａｒａ研究中心最近研制成６４×６４元碲镉汞焦平面阵列，是用液相外延方法生长三层异质结ＨｇＣｄＴｅ。只需控制一对背一背二极管的偏压，即可获得长波长和短波长两种波段的组合。有两个电接触端可同时显示与读出...     

碲镉汞小晶片中缺陷的X射线形貌相检测

用X射线劳厄透射形貌术拍摄了用于制备多元线列探测器的碲镉汞小晶片的形貌相,观察到在碲镉汞小晶片中存在的各种晶体缺陷,如晶格扭曲、亚晶块、滑移线和其它缺陷。结合晶片扭曲和滑移的模型,分析了小晶片的受力状况。实验表明,在普通的X射线光源上,用劳厄透射形貌术能以20μm的分辨率无损检测用于制备多元线列探测器的碲镉汞小晶片中的晶体缺陷;在不良的器件工艺中,小晶片的晶格会受到明显的损伤,严重地影响了小晶片的电学参数和多元线列探测器的性能。     

碲镉汞薄膜材料

研制ＨｇＣｄＴｅ焦平面器件是当前实现长波红外焦平面器件的主要途径。红外焦平面器件要求大面积、均匀性好和高质量的ＨｇＣｄＴｅ材料。用ＬＰＥ、ＭＯＣＶＤ和ＭＢＥ外延生长的ＨｇＣｄＴｅ薄膜材料可满足焦平面器件对材料的要求。ＬＰＥ是目前研制ＨｇＣｄＴｅ光伏列阵主要材料，用双层掺杂生长的ｐ－ｎ异质结得到当前最高的Ｒ＿０Ａ值。ＭＯＣＶＤ和ＭＢＥ生长的ＨｇＣｄＴｅ外延膜近期有了较大的进展，除了在硅衬底上ＭＢＥ生长ＨｇＣｄＴｅ仍在研究之外，其它已趋向成熟并开始转向工业生产。为了研制高质量的ＨｇＣｄＴｅ外延膜，高质量的衬底材料与建立薄膜均匀性的检测工艺是十分必要的。     

有机金属沉积法生长HgCdTe双色晶膜材料的研究

本文采用有机偶然性沉积法在ＣａＡｓ衬底上先开展生长双色ＨｇＣｄＴｅ材料的研究，总结了生长ＣｄＴｅ缓冲层和隔离层ｘ＝０．２、ｘ＝０．３的ＨｇＣｄＴｅ晶膜工艺条件，总结出了ＨｇＣｄＴｅ双色材料的组分均匀性，厚度、表面形貌，结构和电性能。     

碲溶剂法生长高均匀性Hg1-xCdxTe体晶材料的工艺研究

通过改进碲溶剂长晶炉的径向炉温分布,改善了晶体生长的液-固界面,用碲溶剂长晶方法生长出了高均匀性碲镉汞体晶材料,用英国爱丁堡Mullard公司的碲镉汞晶片评价装置在光斑为1 mm2的测试条件下测出晶片材料组分均匀性(x为±0.003 mol.CdTe,达到了制作红外焦平面探测器列阵对材料的要求.     

碲镉汞晶片少数载流子寿命面分布的自动测试技术

建立了一套碲镉汞薄晶片加工过程中的少数载流子寿命面分布自动检测系统，用于碲镉汞我元光导器件制备工艺生产线，获得了１８０地器件性能分布同薄晶片少数载流子寿命分布一致的结果。     

有机金属沉积法生长HgCdTe双色晶膜材料的研究

本文采用有机金属沉积（ＭＯＣＶＤ）法在ＣａＡｓ衬底上率先开展生长双色ＨｇＣｄＴｅ材料的研究，总结了生长ＣｄＴｅ缓冲层和隔离层、ｘ≈０．２、ｘ≈０．３的ＨｇＣｄＴｅ晶膜的工艺条件，并给出了ＨｇＣｄＴｅ双色材料的组分均匀性、厚度、表面形貌、结构和电性能。     

劳厄形貌术在碲镉汞器件研制中的应用（二）

讨论了反射劳厄形貌术的优缺点，结合碲镉汞器件研制工作给了实际应用的几个例子。如磅镉汞晶片结构检查，观察磅镉汞晶片的磨势损伤，跟踪观察磅镉汞晶片在不光刻、化学腐蚀成形、离子刻蚀成表前后的晶格变化等。