稀氮 Ⅲ-Ⅴ族InAsN和InSbN中长波红外光电材料与器件

将少量氮原子加入Ⅲ—Ⅴ族半导体后可引起能带减小,因此这种方法可以用来实现能带结构裁剪。这种新型稀氮化物显示出了奇特的物理性质,并且具有应用于新型光电器件的潜力。特别是,备受关注的稀氮InAsN和InSbN在中长波红外光电材料上具有巨大的应用价值,并将在中长波红外器件应用领域发挥重要的作用。     

非致冷InAsSb中长波红外探测器研究评述

作为一种新兴的红外光电材料,InAsSb由于其禁带宽度窄、电子迁移率极高等优良特性受到了世界各国的广泛关注。InAsSb探测器的优势在于：对中长波红外波段的探测而言,其在室温下也具有很高的探测率,同时InAsSb探测器具有比HgCdTe探测器更高的响应速度。这些优势使得InAsSb探测器可制成非致冷型红外探测器,容易实现仪器的小型化,大大降低成本,在某些场合成为能够取代HgCdTe的理想材料。文章分别对InAsSb探测器国内和国外的研究近况作一简要评述,从而显示出在中长波红外波段InAsSb材料广阔的应用前景。     

真空退火的CdTe/Au掺杂HgCdTe界面状态的影响

对使用CdTe覆盖的HgCdTe材料在不同温度下进行了一系列的退火实验.研究发现,退火可以改善电子束蒸发CdTe的晶体状态,使CdTe和HgCdTe之间的界面状态得到改善.Au掺杂HgCdTe覆盖CdTe后,真空条件下退火,240℃和300℃对Au掺杂的浓度分布改变不大,Au掺杂的浓度几乎不变.但是,温度的不同会对汞空位的浓度产生显著的影响,因此退火温度不同会使载流子浓度明显不同.退火温度从240℃升高至300℃后,霍尔测试得到的载流子浓度从2×10~(16)cm~(-3)左右升高至5.5×1016cm~(-3)左右.     

红外光电探测器的前沿热点与变革趋势

红外光电探测技术通常工作在无源被动的传感模式,具有作用距离远、抗干扰性好、穿透烟尘雾霾能力强、全天时工作等优点,在航天遥感、军事装备、天文探测等方面都有广泛应用.至今,二代、三代红外光电探测器已大规模进入装备,高端三代也在逐步推进实用化,并出现了前沿前瞻性的新概念、新技术、新器件.本文聚焦国内外的红外技术研究现状,重点...     

碲镉汞量子点的离子交换能带调控及其近红外自吸收性质

通过软化学方法制备单分散的CdTe量子点,调节Hg²⁺的浓度离子交换实现从可见到近红外光谱准连续可调的碲镉汞(Hg_xCd_1-xTe)量子点制备。深入分析了近红外Hg_0.33Cd_0.67Te量子点的变温光致发光及其自吸收特性,研究结果表明：碲镉汞量子点的荧光强度随着温度的升高（0～100℃）呈线性降低趋势,谱线展宽,峰位发生红移（12nm）;量子点的吸收和发射光谱部分重叠导致自吸收效应随着量子点的浓度增加而增强,导致量子点荧光强度的降低。     

GaSb量子点液相外延生长

采用改进的快速推舟液相外延技术在GaAs衬底上成功地生长了GaSb量子点材料.通过原子力显微镜观测了不同生长参数下GaSb量子点材料的形貌(形状、尺寸、密度、尺寸分布均匀性等).分析了不同衬底、不同生长源配比、生长源与衬底的不同接触时间等生长条件参数对GaSb量子点生长的影响.研究表明在GaAs衬底上、富镓生长源配比以及较短的生长源和衬底接触时间下更易获得高质量的GaSb量子点.上述生长条件的摸索和研究对于GaSb量子点器件应用具有重要意义.     

硫化锌薄膜的原子层沉积生长及表征

为满足硫化锌(ZnS)薄膜在光学薄膜领域进一步应用的要求,基于原子层沉积(Atomic Layer Deposition, ALD)技术在130℃温度下以二乙基锌(DEZ)和硫化氢(H2S)为反应源,在砷化镓(GaAs)衬底表面沉积了ZnS薄膜。用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope, SEM)分析了样品的表面形貌和膜界面特性,用X射线衍射仪(X-ray Diffraction, XRD)分析了薄膜的结构特性,并通过X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)分析了薄膜的化学成分。研究了厚度对薄膜结构和形貌的影响。结果表明,得到的ZnS薄膜为多晶结构,薄膜的厚度随循环数线性增加,速率为1.45 ?/cycle。对在75℃温度下烘烤48 h后的薄膜进行了XPS分析,得出的Zn/S比为1.07:1,表明烘烤除去了薄膜中残存的H2S。以较短生长时间得到的较薄的薄膜具有更好的表面平整度和更致密的结构。     

碲镉汞薄膜表面钝化的研究进展

赝二元体系碲镉汞(Mercury Cadmium Telluride, Hg_xCd_1-xTe)材料具有优异的光电特性,是制备高灵敏度红外探测器的最重要材料之一。为了获得性能优异的Hg_xCd_1-xTe探测器及其组件,目前已经发展了各种Hg_xCd_1-xTe材料制备技术和器件制作工艺。但在各种材料制备及器件应用过程中,Hg_xCd_1-xTe表面均会受到环境和不良表面效应的影响,所以需要采用先进的钝化工艺对其表面电荷态进行处理,改善材料表面的电学物理特性,从而实现器件探测性能的提升。因此,Hg_xCd_1-xTe薄膜表面钝化工艺对Hg_xCd_1-xTe红外探测器的性能提升至关重要。总结和分析了近年来碲镉汞薄膜表面钝化层的生长方法。按照本源钝化和非本源钝化进行了分类总结和综述,分析了不同钝化方法的优缺点,并对未来碲镉汞薄膜钝化工艺进行了展望。