碲镉汞线性雪崩焦平面器件评价及其应用(特邀)

碲镉汞线性雪崩焦平面探测器具有高增益、高带宽及低过剩噪声等特点,在航空航天、天文观测、军事装备及地质勘探等领域展现了巨大的应用潜力。目前,国内已经开展了碲镉汞线性雪崩焦平面器件的研制工作,但缺乏评价其性能的方法及标准,同时对其的应用仍然处于探索阶段。首先分析了表征线性雪崩焦平面器件性能的关键参数,同时基于碲镉汞线性雪崩焦平面器件的特点,探讨了雪崩焦平面器件在主/被动红外成像、快速红外成像等领域的应用,最后对碲镉汞雪崩焦平面器件的未来发展进行了展望。     

N_2对碲镉汞干法刻蚀诱导损伤的影响

报道了碲镉汞(HgCdTe)干法刻蚀诱导损伤的相关研究。由于干法刻蚀过程中,刻蚀剂主要采用CH_4/H_2,其裂解产生的H容易扩散到材料内部引起材料的电学性质发生改变,从而产生刻蚀诱导损伤。通过在刻蚀剂中引入一定量的N_2,可以抑制H对材料电学性质的改变作用。     

气-固反应法合成准-维纳米结构材料的研究

综述了利用气-固反应法合成准-维纳米结构材料的研究进展，简要介绍了气-固反应法与气相法的不同点，重点讨论了用气-固反应法直接热氧化或硫化铜、铁、锌等金属以合成准-维纳米结构氧化物、硫化物的过程以及气-固反应法的生长机理，并介绍了准-维纳米结构材料的潜在应用。     

自催化方式制备的ZnO一维纳米结构

ZnO一维纳米材料由于在压电、光电等方面的优良性质,正引起广泛的关注.介绍了目前不用催化剂合成ZnO一维纳米结构的几种方法,其中包括热蒸发方法、金属-有机物化学气相沉积方法(MOCVD)和自组装生长等,同时对合成的一维ZnO纳米结构进行了分析,简单地比较了这几种制备方法的优劣.     

自催化方式制备的ZnO一维纳米结构

ZnO一维纳米材料由于在压电、光电等方面的优良性质，正引起广泛的关注。介绍了目前不用催化剂合成ZnO一维纳米结构的几种方法，其中包括热蒸发方法、金属一有机物化学气相沉积方法（MOCVD）和自组装生长等，同时对合成的一维ZnO纳米结构进行了分析，简单地比较了这几种制备方法的优劣。     

InAs/GaSb Ⅱ类超晶格长波焦平面阵列台面ICP刻蚀技术研究

本文采用SiO₂/SiN作为掩膜对InAs/GaSbⅡ类超晶格红外材料进行感应耦合等离子体（ICP）刻蚀条件研究,得到InAs/GaSbⅡ类超晶格较好的刻蚀条件以提升红外探测器性能。对ICP刻蚀过程中容易出现台面侧向钻蚀以及台面底部钻蚀两种现象进行了详细研究,通过增加SiO₂膜层厚度以及减小Ar气流量,可有效减少台面侧向钻蚀;通过减小下电极射频功率（RF）,可有效消除台面底部钻蚀。采用适当厚度的SiO₂/SiN掩膜以及优化后的ICP刻蚀参数可获得光亮平整的刻蚀表面,表面粗糙度达到0.193 nm;刻蚀台面角度大于80°,刻蚀选择比大于8.5:1;采用优化后的ICP刻蚀条件制备的长波640×512焦平面器件暗电流密度降低约1个数量级,达到3×10－4 A/cm2,响应非均匀性、信噪比以及有效像元率等相关指标均有所提高,并获得了清晰的焦平面成像图。     

气-固反应法合成准一维纳米结构材料的研究

综述了利用气-固反应法合成准一维纳米结构材料的研究进展,简要介绍了气-固反应法与气相法的不同点,重点讨论了用气-固反应法直接热氧化或硫化铜、铁、锌等金属以合成准一维纳米结构氧化物、硫化物的过程以及气-固反应法的生长机理,并介绍了准一维纳米结构材料的潜在应用.     

零件表面钝化处理对杜瓦放气率的影响

红外焦平面探测器杜瓦组件的真空绝热空间内存在多种气体来源,其中最大的气体来源是材料放气。文中针对制冷型红外焦平面探测器杜瓦组件真空绝热空间内表面吸附气体的解析、体扩散、渗透放气污染问题影响制冷启动时间,限制红外探测器组件的使用寿命,设计了一种用于红外探测器杜瓦内表面钝化处理方案,基于某型杜瓦产品实现了杜瓦内壁钝化膜的制备。采用压强上升法进行放气率对比测试, 并通过四极质谱仪进行了气体成分分析。放气率测试试验结果表明,钝化膜有效抑制了氢气的释放,杜瓦放气率降低一半以上。杜瓦内表面钝化膜处理方法简单有效,提升了真空寿命,具备工程化推广价值。     

碲镉汞干法刻蚀速率的微负载效应研究

报道了碲镉汞干法刻蚀技术的刻蚀速率的一些研究结果。在同样的刻蚀条件下,当刻蚀区域的图形面积过小,刻蚀剂不易进入刻蚀区域,生成物也不易快速转移出去,使刻蚀速率变慢,这种效应可以等效于刻蚀的微负载效应。而当刻蚀区域的面积过大,刻蚀剂很快被消耗,也会使刻蚀速率变慢,这种效应称为负载效应。采用在同一碲镉汞芯片上制作不同刻蚀面积区域进行刻蚀,比较不同刻蚀面积对刻蚀速率的影响。     

大面阵短波碲镉汞红外焦平面器件研究

随着红外焦平面技术的发展,大面阵红外焦平面器件在遥感、气象、资源普查和高分辨对地观测卫星上得到了广泛应用。因此,基于第三代红外焦平面技术的超大规模焦平面器件成为国内外研究热点。文中介绍了昆明物理研究所采用n-on-p技术路线成功研制的短波（Short Wave, SW） 2 k×2 k（18 μm,像元中心距）碲镉汞红外焦平面器件。短波2 k×2 k碲镉汞红外焦平面器件突破了大尺寸碲锌镉（CdZnTe）衬底制备和大面积液相外延薄膜材料生长技术,衬底尺寸由Φ75 mm增加到Φ90 mm,获得了高度均匀的大面积碲镉汞（HgCdTe）薄膜材料。通过大面阵器件工艺、大面阵倒装互连等技术攻关,最终获得了有效像元率大于99.9%、平均峰值探测率(D*)大于4×1012 (cm·Hz1/2)/W、暗电流密度在1 nA/cm2的高性能短波2 k×2 k（18 μm）碲镉汞红外焦平面器件。