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引言本征半导体Hg_(1-x)Cd_xTe变成更为重要的红外光伏探测器材料是因为最近在液相外延(LPE)法生长晶体方面取得了进展。用液相外延法得到的组分均匀性比块体材料好,并且不需要长时间退火来达到均匀性。此外,用LPE法可制备具有不同组分和掺杂浓度的多层HgCdTe结构。用LPE法在CdTe衬底上生长HgCdTe对制备背照式探测器是理想的。在制备每个具有成百或上千个元的HgCdTe焦平面探测器阵列时,就必须要能够生长大面积均匀组分器件质量的HgCdTe。许多单位报导了在垂直和水平炉结构中用LPE法生长了HgCdTe。大多数工作集中于自富碲熔体中进行水平生长,但最近已进展 相似文献
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用一种新的气相方法在CdTe衬底上生长了Hg_(1-x)Cd_xTe外延层,该法可得包括整个合金范围(0≤x≤1)的组分。在利用分离元素源的开管系统中已可单独控制决定组分的四个主要参数——衬底温度(400～500℃)、Hg、Cd和Te的分压。借助于一个模型探讨了生长参数的选择,该模型把合金的淀积当作是同时淀积HgTe和CdTe。垂直于外延层表面的方向有一均匀合金组分的初始区,其后为一延伸到衬底的梯度区。吸收边缘测量表明平行于表面的组分十分均匀。所有的层均为n型,其载流子浓度直到几微米的深度时为10~(18)～10~(17)/厘米~3,在它下面一直延伸到衬底里面为浓度大大地减低的区域。 相似文献
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本文介绍用平拉装置,在大气压力下,用富Te生长液,在面积达到2厘米×3厘米的CdTe衬底上,外延生长n型和p型Hg_(1-x)Cd_xTe晶体,能很好控制x值为0.2、0.3和0.4的Hg_(1-x)Cd_xTe晶体的生长,对其生长层的半导体特性进行了测量。 相似文献
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由于冶金学性质的限制和高的Hg蒸汽压,要制备均匀的接近完整的Hg_(1-x)Cd_xTe块状晶体非常困难。然而,采用改进的开管水平滑移接触型液相外延(LPE)系统,能成功地控制生长系统中的Hg压和溶液的组分,在CdTe衬底上生长出Hg_(1-x)Cd_xTe薄膜晶体。用金相观察、X光衍射、扫描电镜分析、电学测量等方法,证明了Hg_(1-x)Cd_xTe薄膜晶体具有高质量。样品组分一般为x(?)0.2～0.4。薄膜层的厚度均匀,层厚在10～40μm之间。层的结构受CdTe衬底限制。低温纯化处理后,外延层为n型。x=0.27的外延层77K时的电学性质为n≤3×10~(15)/cm~8,霍尔迁移率μH为10~3～4×10~4cm~2/V·s。在国内首先做出了可以出售的光导探测器,此探测器在77K时,D_(λp)~*(500,1000,1)=2.8×10~9～1.8×10~(10)cm·Hz~(1/2)·W~(-1),可与块状晶体的相比较。 相似文献
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本文研究了在开管滑移系统中由富Te溶液生长较低x值(0.2—0.3)的碲镉汞(Hg_(1-x)C_(dx)Te)外延薄层问题。提出一种具有独到特色的半封闭滑移接触系统,使我们有可能在大气压下生长出低x值的材料。采用Cd_(1-y)Zn_yTe和Hg_(1-x)Cd_xTe衬底替代CdTe衬底,改善了薄膜的质量。讨论了衬底的影响和生长过程,同时给出位于较低温度处的固相线。原生外延层是p型的,77K时,空穴浓度约为1×10~(17)厘米~(-3),空穴迁移率为300厘米~2伏~(-1)秒~(-1),过剩少子寿命为3毫微秒。 相似文献
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红外器件材料Hg_(1-x)Cd_xTe是CdTe,HgTe两种化合物以化学计量比配制的连续固溶体。这种三元合金半导体在生长中存在一系列问题。为获得一定波长的红外器件,必须把生长的晶体控制在响应波长所对应的组份均匀、结构完整而且具有一定电学性能的化学配比范围内。但是,目前所依据的Hg_(1-x)Cd_xTe膺二元系相图并不完全一致。为研究膺二元系碲镉汞晶体的相图,使用了热分析法对我所生长的加入过量碲作熔剂的碲镉汞晶体的熔点进行了测量。应用差热分析方法测量物质的熔点,这是热分析方法常用的手段。但对于碲镉汞材料来说,确实存在着相当的困难。首先,由于碲镉汞材料在熔化过程中汞的挥发,造成熔点测量操作上的困难。其次,由于汞的挥发带来x值的相应改变,使得测量不能获得良好的再现性。第三,由于碲镉汞晶体熔点 相似文献
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工艺过程本文介绍等温、近距外延生长工艺,所用的两种外延装置的简略截面图看图1和2。反应室10是个容器,例如可用石英制作。该容器包含源11、CdTe衬底12和汞蒸汽源13,后者可以是个装汞的小池(见图中所示)。衬底12与源11邻近,并在其上方。两 相似文献
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本文通过三种液相外延炉的比较以及液相外延与有机金属气相外延的比较,扼要评述了国外Hg_(1-x)Cd_xTe液相外延工艺的现状。国外研究者借鉴Ⅲ—Ⅴ族材料液相外延技术在Ⅱ—Ⅵ族材料Hg_(1-x)Cd_xTe的生长研究中作了广泛的开发性工作,取得了一批成果,使Hg_(1-x)Cd_xTe液相外延工艺初具规模。较为成功的富Te熔体滑块工艺和富Te熔体浸渍工艺有待进一步完善,提高生长条件的可控性和外延材料性能的重复性,仍然是一个长期的任务。 相似文献
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采用一种新的晶体生长方法已得到体积为3厘米~3左右的Hg_(1-x)Cd_xTe单晶。文内探讨了这种新方法用于Hg_(1-x)Cd_xTe时的详细实验情况,并提出了单晶生长机理,它包括从双相混合物中结晶及随后的固体再结晶。根据电子束微探针分析以及电性能和磁光谱,证明材料质量很高。 相似文献
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在用分子束外延法(MBE)生长Hg_(1-x)Cd_xTe合金系时要特别重视这种材料的下述特性:(1) 在150℃以上,组分值x为0.2～0.3的Hg_(1-x)Cd_xTe会很快分解并变得非常不一致;(2) 汞的粘附系数很低,小于0.03;(3) 汞蒸汽压很高。由于Hg_(1-x)Cd_xTe合金系的分解速度随温度降低而快速下 相似文献
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实验方法掺杂实验中采用了三种可能的方法:(1)最简单和最常用的方法包括仔细地称出所要求数量的掺杂剂和打开衬底支座的挡板机构把它滴入熔体内。大多数掺杂剂在数量适中时很易在饱和温度或比该温度高几度的温度下溶解。当所加杂质量不比1mg少很多时,这种直接加杂法对不挥发性固体掺杂剂是很奏效的。在2.5kg熔体系统中,这个量在熔体中产生的掺杂剂浓度约为3×10~(16)原子/cm~3(于原子重量约为100时);(2)浓度低于此值时可配制具有一种主要熔体成分的低百分比掺杂剂溶液。已测过数量的这种锭料也如上述进行溶解。分 相似文献
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制备均匀的接近完整的Hg_(1-x)Cd_xTe单晶非常困难,其主要原因是Hg的蒸汽压高。然而,用外延生长Hg_(1-x)Cd_xTe薄层得到基本上质量较高的材料却具有很大的潜力。采用一种新的、开管、水平滑移接触型液相外延(LPE)生长工艺,在这种工艺中,利用Hg压控制生长溶液,并证明了生长溶液的组份得到了高度的控制。在CdTe衬底上生长了Hg_(1-x)Cd_xTe的液相外延层,用光学输运测量和电子显微镜探针测量,进一步证实了外延层的高质量。薄层厚度均匀,通过改变过冷度或生长时间,层厚在5到40微米间变化。在原生长位置上退火的样品,77K下测量的结果是:电子载流子浓度低至8.6×10~(15)/厘米~3,电子的霍尔迁移率可达到2.8×10~5厘米/伏·秒。 相似文献
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把许多光电探测器元件(金属-绝缘体-半导体光电二极管或光导器件)制成阵列形的能力取决于在适当的衬底上制得具有优良电子性能和均匀性的这类材料薄层的能力。而这种均匀性要求用传统方法如液相外延法(LPE)是难以满足的。有机金属化学汽相淀积法(OMCVD)是为此原因提出的另一种可供选择的方法。用OMCVD法生长Hg_(1-x)Cd_xTe最初是由Irvine等作者报导的,采用的是Cd和Te物 相似文献
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本文阐述了开管汽相外延(VPE)和液相外延(LPE)相结合生长 Hg_(1-x)Cd_xTe 外延膜的一种新方法。用该方法获得的优质外延膜,提高了晶貌质量,减少了失配位错,在衬底界面处得到一个具有很低表面复合速率的反射边界。用这种材料分别制得了工作在77K 及193K 下,截止波长为6.2μm 和5.3μm 的高性能光电二极管。用 VPE 和 LPE 的联合生长法在 CdTe 晶体获得的外延膜,在某些方面优于 LPE方法在 CdZnTe 替换衬底上生长的外延膜。 相似文献
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在4～300°K的范围内,测量了组分0.195相似文献
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富士通公司用独特的方法制成了均匀的单晶且成功地控制了载流子浓度并确定了器件工艺。这种器件不仅可医用,用于准确测量体温微小分布的高性能成象装置,而且可望用于工业,监视大气污染。 相似文献
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在250和400℃之间用放射示踪剂研究了Hg_(1-x)Cd_xTe的汞自扩散,发现扩散分布有两个分量,用接触式自动射线显迹法表明体晶样品的尾迹分量与通过位错排的短路扩散有关。用位错分析确定扩散的尾迹分布特性和在缺陷结构D_(Hg)内估计了汞扩散系数。在饱和汞分压下测量晶格扩散系数D_(Hg)=2×10~4exp{-1.1eV/kT}cm~2s~(-1)。外延样品扩散汞的表面浓度大约为体晶Hg_(1-x)Cd_xTe的1/40。 相似文献
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制备均匀的接近完整的Hg_(1-x)Cd_xTe单晶非常困难,其主要原因是:CdTe对HgTe的分凝很严重;HK的蒸汽压很高。然而,采用富Te的Hg_(1-x)Cd_xTe溶液来生长Hg_(1-x)Cd_xTe薄膜,可把汞压降到大约0.1atm左右。这对于制备高质量的Hg_(1-x)Cd_xTe材料具有很大的潜力。本文叙述了所采用的一种新的、开管、水平滑移接触型液相外廷(LPE)生长工艺。在这种工艺中,采用一种改进的水平外延系统,控制了系统的汞压,从而也就控制了外延溶液的组分,生长出了均匀的HgCdTe薄膜。 相似文献
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本文报道了有几种x值的Hg_(1-x)Cd_xTe(MCT)和Hg_(1-x)Zn_xTe(MZT)及其组成的二元化合物的热膨胀系数。膨胀系数的低温变化表明,与HgTe相比,MCT键参数变化很小,而对MZT,其键强度显著增加。 相似文献