Hg1-xCdxTe外延薄膜表面对红外透射光谱的影响

利用傅里叶红外光谱仪测量液相外延生长的Hg1-xCdxTe薄膜,发现未经腐蚀的原生薄膜材料红外透射光谱经本征吸收后有吸收边倾斜并伴有透射比值偏低的现象.对红外透射光谱的影响因素进行了分析,用扫描电子显微镜、电子探针及轮廓仪对样品表面腐蚀前后进行测试,结果表明腐蚀前后Hg1-xCdxTe薄膜表面(深度约1μm)汞含量和表面平整度的差别是导致这一现象的主要原因.运用带-带尾态之间的跃迁理论及表面散射对这一现象进行了解释.     

Hg1-xCdxTe/CdTe/Si薄膜厚度测试方法的研究

在分子束外延生长高质量的CdTe/Si复合衬底上,分别通过MBE和LPE技术成功地研制出Hg1-xCdxTe/CdTe/Si红外探测器所需的重要红外半导体材料。利用傅里叶变换红外光谱仪对Hg1-xCdxTe/CdTe/Si红外半导体材料的红外透射光谱进行测试分析且计算薄膜厚度,并配合扫描电子显微镜对其厚度计算分析进行校正,最终获得一种无破坏、无污染、快捷方便的多层膜厚度测试方法。     

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。     

Hg1-xCdx Te晶体生长及太赫兹性能研究

利用移动加热区方法(THM)生长了不同Cd组分的Hg1-xCdxTe晶体,通过傅立叶光谱仪和太赫兹时域光谱系统,研究了不同Cd组分Hg1-xCdxTe晶体在红外波段和太赫兹波段的透射光谱.当Cd组分小于0.279时,Hg1-xCdxTe材料在0.2～1.5 THz波段透过率接近0.在0.9 THz附近观察到Hg1-xC...     

高质量HgCdTe薄膜的液相外延生长

用固态HgTe作为Hg补偿源，采用开管、水平滑块推舟的富Te液相外延(LPE)方法在碲锌镉(Cd1-yZnyTe，y=0．04)衬底上外延生长大面积Hg1-xCdxTe(x=0．2)薄膜材料，通过适当的生长条件得到组分均匀、结构完整、表面形貌良好的长波碲镉汞薄膜。测试结果表明本方法生长的HgCdTe薄膜能满足目前研制红外焦平面器件的要求。     

分子束外延生长Hg1-xCdxTe材料原位退火研究

对分子束外延（MBE）生长了Hg1-xCdxTe薄膜材料进行原位退火研究。显微镜观察可知,原位退火可以得到光滑的材料表面,并可以降低材料的腐蚀坑密度（EPD）。霍尔测试结果表明,通过调整退火温度和汞束流可以明显地改善Hg1—xCdxTe材料的电学性能。研究表明Hg1-xCdxTe材料的原位退火技术在改善材料的微观结构和电学性能方面有着重要的意义。     

Pb1-xMnxTe稀磁半导体外延薄膜的光学特性

采用分子束外延(MBE)方法在BaF2(111)衬底上生长了不同Mn组分的Pb1-xMnxTe(0≤x≤0.012)稀磁半导体薄膜.通过波长为3.0~11.0μm中红外透射谱的分析并应用透射光谱上干涉峰峰值的位置计算获得了Pb1-xMnxTe薄膜的折射率,由最小平方根拟合得到折射率的一阶Sellmeier色散关系.在吸收边附近,通过直接跃迁吸收系数与光子能量的关系外推得到其光学带隙.结果表明,在中红外区域其折射率随着Mn含量的增加而减小,其光学带隙则随着Mn含量的增加而增大,在温度T=295K时,随着Mn含量x由0变化到0.012,其光学带隙Eg由0.320eV增加到0.370eV.     

采用ZnCdTe衬底的MBE Hg1—xCdxTe位错密度研究

报道了用MBE的方法,在ZnCdTe衬底上制备Hg1-xCdxTe薄膜的位错密度的研究结果.研究发现Hg1-xCdxTe材料的位错密度与ZnCdTe衬底的表面晶体损伤、Hg1-xCdxTe生长条件以及材料组分密切相关.通过衬底制备以及生长条件的优化,在ZnCdTe衬底上生长的长波Hg1-xCdxTe材料EPD平均值达到4.2×105cm-2,标准差为3.5×105cm-2,接近ZnCdTe衬底的位错极限.可重复性良好,材料位错合格率为73.7%,可满足高性能Hg1-xCdxTe焦平面探测器对材料位错密度的要求.     

MBE生长的HgCdTe材料B离子注入特性研究

用剥层霍耳测量分析了ＭＢＥ生长ＨｇＣｄＴｅ薄膜的Ｂ离子注入的电学特性,测量了薄膜材料的载流子浓度和迁移率分布．当剥层腐蚀到结区,结区增透引起红外透射光谱的峰值提高．     

金掺杂碲镉汞外延材料生长及拉曼光谱研究

采用气相外延技术生长金掺杂的Hg1-xCdxTe 薄膜材料,通过高低温退火工艺有效控制p 型Hg1-xCdxTe 材料的电学参数,利用傅里叶光谱仪、金相显微镜以及拉曼光谱技术对薄膜材料进行表征。通过常规光伏器件的制作工艺,利用金掺杂材料初步研制了短波器件,器件性能较好黑体DP* 可达4.67E+11/(cmHz1/2W-1)。     

MOCVD－Hg_（1－x）Cd_xTe／CdTe／GaAs外延材料红外吸收光谱研究

从理论上完成对ＭＯＣＶＤ工艺生长的ＨｇＣｄＴｅ／ＣｄＴｅ／ＧａＡｓ材料的透过率、吸收边和相干行为的计算．结果表明光的干涉条纹与外延层ＨｇＣｄＴｅ和缓冲层ＣｄＴｅ的总厚度相关，其透过率不能直接反映材料的内在质量．计算结果还表明，外延材料组份的均匀性对红外光谱的吸收边有很大的影响．运用理论计算对实验中测得的光谱曲线进行了分析，发现ＭＯＣＶＤ工艺存在着一种部分过饱和态的生长机制，并发现负禁带ＨｇＴｅ薄膜也具有一定的透光特性．     

CdZnTe衬底对碲镉汞气相外延表面形貌的影响

利用气相外延技术在CdZnTe衬底上生长Hg1-xCdxTe薄膜材料,通过在不同晶向、不同极性、不同晶向偏离角度CdZnTe衬底上的外延结果发现,CdZnTe衬底对外延形貌的影响非常大。(111)面衬底上外延形貌明显优于(211)面衬底的外延形貌。对于同是<111>CdZnTe晶向的衬底,(111)Cd面CdZnTe衬底上的外延形貌明显优于(111)Te面。对于(111)Cd面CdZnTe衬底,当晶向偏离角度不同时,其外延形貌也有差异,晶向偏离角越小表面形貌越好。     

液相外延生长Hg_（1－x）Cd_xTe薄膜及其特性分析

报道了用液相外延技术生长Ｈｇ１－ｘＣｄｘＴｅ薄膜的工艺及分析薄膜特性的方法．结果表明Ｈｇ气压、过冷度、降温速率及退人条件等因素对波相外延薄膜的性能有很大影响．由Ｘ射线双晶回摆曲线可定量分析点阵失配度及外延层的组份，由红外透射光谱确定外延层组份的纵向分布．     

金掺杂HgCdTe气相外延生长及二次离子质谱研究

通过气相外延技术生长了Au掺杂的Hg1-xCdxTe薄膜材料。利用傅里叶光谱仪和金相显微镜对外延材料进行了表征。通过二次离子质谱(Secondary Ion Mass Spectroscopy, SIMS)技术分析了Au在Hg1-xCdxTe外延层以及CdZnTe衬底中的纵向分布趋势。利用SIMS技术还分析了I、II族和VI、VII族杂质在Hg1-xCdxTe外延层以及CdZnTe衬底中的纵向分布趋势,发现衬底和外延层的过渡区具有吸杂作用。研究结果对提高探测器的性能具有指导意义。     

Si基复合衬底碲镉汞液相外延技术的研究

文章报道了采用Si基复合衬底，利用液相外延方法成功进行中波碲镉汞薄膜生长的情况，并且采用X光双晶衍射、X光形貌、红外付立叶光谱仪等手段对碲镉汞薄膜进行了表征。Si基复合衬底碲镉汞外延膜晶体结构为单晶，并且它的双晶衍射半峰值接近国外同类产品的先进水平。