剩余杂质对Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te晶体光吸收的影响

研究了Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te晶体经吸除工艺处理前后的透射光谱,发现样品经吸除处理后的光吸收发生明显变化,分析认为因吸除工艺降低了样品内的剩余杂质含量,从而减少了杂质参与的光吸收,利用受主“掺杂”实验进一步验证了上述解释。     

Cd_(0.2)Hg_(0.8)Te的离子束磨削

本文用透射电子显微镜研究了经氩离子束磨削过的Cd_(0.2)Hg_(0.8)Te的缺陷结构。当磨削束流密度为600μAcm~(-2)时,会产生高密度的小位错坑。这些位错坑具有巴尔格矢量为1/2 o〈110〉的棱边取向和具有填隙性质。这些位错位于磨削表面下大约50nm的窄带内,比氩离子射程大一个数量级。于是认为以级联形式出现的填隙就从较热表面区域扩散到样品体内。由于该材料中的快速扩散,填隙浓度梯度很小,于是在较冷的深层区域的过饱和填隙要超过该表面的填隙,因而这个深度利于成核。也观察到了在室温下储藏一时期后,这些位错坑有收缩现象,表明了在这种材料中的快速扩散。     

离子注入掺杂Cd_(0.2)Hg_(0.8)Te红外探测器

光伏型探测器的优点在于功耗低,较易与电荷耦合器件(CCD)互连,而且有可能作为大型焦平面以及宽频带应用。除此之外,光伏型探测器要比光导型探测器有较高的探测度,光导器件只有在少数载流子扫出的情况下才能达到与光伏型器件相同的探测度。因此,制备碲镉汞的P-N结受到很大重视。公开报导的结果有汞和铟的扩散结,质子轰击和离子注入。使用成功的离子种类有汞、铝和硼。在这项研究中,我们尝试研究了多种元素的掺杂特性。因为研究了10种元素,故所得     

磷在Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te中的结合方式

将掺磷的Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te单晶样品放在不同汞分压中,使其在450℃到600℃温度范围内退火。待样品冷却到室温后测量霍耳效应和迁移率,发现所有样品均为p型,其空穴浓度远小于晶体中磷的总浓度。空穴浓度也随着汞分压的增加而增加,这和在不掺杂晶体中观察出的现象不大相同。同时,在低汞压下,掺杂样品中,空穴浓度比不掺杂晶体中空穴浓度小。在77K时掺杂样品中的空穴迁移率接近于非掺杂样品中的空穴迁移率。这些结果表明磷在Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te(s)中呈现两重性,在高汞压下磷占据了填隙和碲的晶格点位置而呈现为一价的受主,在中低汞压下磷占据汞的晶格点而表现为一价的施主,由于填隙和代位的磷结合形成配对,因而大多数的磷似乎是以电中性对的形式存在。在低汞压情况下大部分磷似乎是以代位磷和汞空位形成的带正的和负的电荷对出现。本文计算了各类磷结合方式的热力学常数,满意地解释了这些实验结果。     

B~+离子注入p型Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te

在77K时对150keV的B~+注入p型HgCdTe进行微分霍尔测量表明:以不同剂量的B~+注入后所形成的n~+层是很明显的。n~+层的厚度取决于B~+的注入剂量,当剂量超过1×10~(13)cm~(-2)时,晶片载流子浓度趋于饱和。     

Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te光伏探测器热处理条件的确定

引言汞扩散法MCT的p—n结,是利用组分偏离化学计量比形成的。超过化学计量比要求的汞原子系间隙原子,起施主作用,缺少汞就造成晶格空位,成为受主。所以掌握热处理条件,使施主及受主浓度控制在成结所要求的范围,同时又能得到较佳的量子效率。     

Cd_(0.2)Hg_(0.8)Te光电二极管表面漏电流的减少

在表面形成一层宽带隙外延层,可以减少Cd_(0.2)Hg_(0.8)Te光电二极管的表面漏电流。在CdTe衬底上,液相外延由p-Cd_xHg_(1-x)Te(x>0.2)/p-Cd_(0.2)Hg_(0.8)Te组成双层Cd Hg Te外延层。77K下,经范德堡霍尔测试,得到空穴载流子浓度和迁移率分别为9×10~(15)cm~(-3)和6×10~2cm~2V~(-1)s~(-1)。首先去除p-Cd_(0.2)Hg_(0.8)Te上面直径为100μm的宽带隙层,然后再向p-Cd_(0.2)Hg_(0.8)Te中扩铟而形成p-n结。77K下,有宽带隙层和无宽带隙层光电二极管的R_0A乘积分别为9.1Ωcm~2(λ_c=11μm)和2.0Ωcm~2(λ_c=10μm),这就证实了宽带隙层钝化层起到了减少表面漏电流的作用。     

N-On-P Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te光伏探测器参量的选择

考虑了Burstein-Moss效应等因素,得到了光伏探测器的性能公式。     

Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te晶体电学参数反常的检测和分析

系统地分析和研究了N型Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te晶体电学参数的各种表现,从中归纳出三种霍耳参数反常的Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te材料及其霍耳参数随温度和磁场变化的特征。通过实验和理论分析找出这三类材料电参数反常的起因,给出了正确判断材料性能及获取真实反映材料电学特性参数的方法。     

未掺杂P型Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te的点缺陷及其电学性质

用不同热处理条件对Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te材料进行了高温热处理,样品温度的变化范围为430℃到600℃,汞源蒸汽压在样品的汞脱溶线和碲脱溶线之间变动。对淬火冷却后的样品进行变温和变磁场霍耳测量,求得与温度和磁场无关的样品霍耳浓度和热处理条件的关系以及空穴迁移率和空穴浓度的关系。文章首先对Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te材料的缺陷机构作了比较系统的分析,证明二次电离汞空位是未掺杂P型Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te材料中受主点缺陷的唯一可能     

红外吸收法测定N型Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te晶片的P型夹杂

提出了一种用室温红外吸收方法测定N型Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te晶片中P型夹杂程度的简单方法。     

CdTe、HgTe和Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te表面的溅射清洗和干式氧化

一、引言n型Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te是8～14微米谱区红外传感器的常用材料。已知Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te上原身氧化物形成的积累型界面层可大大减少不同情况下普遍存在的表面复合,从而稳定了n型材料表面的电性能。因此,用原身氧化物作Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te的钝化与隔离膜或作传感器材料和增透膜等之间的中间层,是很理想的。尽管工艺意义如此重要,但对于所用原身氧化物的最佳生长条件和成分仍缺乏了解。     

Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te液相外延的优质衬底——Cd_(1-x)Zn_xTe的晶体生长及应用

用改进型垂直布里奇曼法(VMB)生长出的Cd_(1-x)Zn_xTe (X=0.04)梨晶,切成具有单晶的薄片面积大达10～12cm~2,本文还对它代替CdTe用作液相外延生长HgCdTe的衬底,作了评价。与典型的CdTe晶体相比,CdZnTe晶体的缺陷密度较低、机械强度较好,并大大改善了在CdZnTe上生长的HgCdTe液相外延层的宏观与微观形态。CdZnTe衬底上生长的液相外延层的表面形貌表明,它与取向的关系,比在CdTe衬底(取向接近于{111}的平面)上生长的外延层与取向的关系更小。Zn加到CdTe晶格中可以使共价性增加,离子性降低,这样就抑制了范性形变和位错的产生。这些因素的组合能把晶格常数调整到两个极值范围内的任何所需要的值,这样就可以生长高性能红外探测器阵列所要求的低缺陷密度的HgCdTe外延层。通过缺陷腐蚀、红外显微镜检查、X射线摆动曲线分析和X射线形貌测量,对衬底和外延层的质量作了评定。     

10元Hg_0.80Cd_0.20Te光导探测器

在研究航天用光导探测器过程中,发展了一种适合于目前器件工艺条件下的特殊的拼接工艺技术,利用这一技术可以获得目前单片材料很难得到的小列阵多元光导探测器,以及多元多色器件和等平面组合多色器件。本文报道了10元线列阵HgCdTe光导探测器制备中关于材料选择,研磨和抛光,表面处理,器件筛选几个问题,以及10元线列阵探测器     

热处理温度对Hg_(0.6)Cd_(0.4)Te的载流子浓度的影响

引言Hg_(1-x)Cd_xTe是一种半导体,它被广泛的用作1到30微米范围的红外探测器材料。它有两个主要的优点:首先它是一种本征半导体,并且能隙可调。在本征半导体中,当光子把电子从价带激发到导带的时候,就有光信号发生。能带到能带过程的吸收系数是     

n-Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te晶片少子寿命分布自动测试、绘制方法

为了在红外光电导探测器工艺前对HgCdTe晶片进行挑选,以提高探测器的成品率,华北光电所于1989年底完成采用微型计算机控制、数据采集、处理和输出的X-Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te晶片少子寿命分布自动测试和绘制方法研究。它将促进我国红外探测器(特别是多元光电导红外探测器)的研制和生产。     

Hg_(0.79)Cd_(0.21)Te离子注入层的电性能

本文研究离子辐照损伤对Hg_(0.79)Cd_(0.21)Te电性能的影响。在离子能量为150千电子伏、剂量为1×10~(15)离子/厘米~2时,在77K下出现损伤引起的较大n型电导率,薄层载流子浓度约为10~(14)厘米~2,薄层电阻达10欧/方。所观察到的n型电导率是由各种注入离子(不论它们是施主还是受主)产生的。在经受高达120℃的温度时,注入n型层仍然保持其特性。这种适度的处理对损伤起轻微的退火作用,使电导率稍有增加,薄层电子浓度降低,有效迁移率增加。结果还表明,注入层可用于n型光导体的表面钝化并与n型材料形成欧姆接触。     

Hg_(0.7)Cd_(0.3)Te电荷耦合器件移位寄存器

在n型Hg_(0.7)Cd_(0.3)Te上已成功地制备了电极长10微米的8位CCD移位寄存器,这种器件在77至140K之间工作。在77K、1至100千赫时钟频率四相工作的条件下,得到了0.996电荷转移频率。在第一相位的势阱工作时,在隧道击穿限以外给输入栅加一个脉冲而产生输入信号,用浮置栅检测信号,然后进行相关双重取样,信号的大小符合推算值。     

Cd_(0.21)Hg_(0.79)Te中的产生～复合噪声

我们对Cd_(0.21)Hg_(0.79)Te晶体中的g—r噪声进行了研究,对补偿过的和未经补偿的n型样品和P型样品进行了测量。研究结果表明,窄禁带Cd_(0.21)Hg_(0.79)Te半导体中的噪声源与CMT材料的导电类型、补偿程度以及温度有关。在n型未补偿样品的本征区域以及非本征区域内,g—r噪声是由带间的跃迁决定的。在n型补偿样品的非本征区域和P型样品内,g—r噪声是由杂质能级与能带间的跃迁引起的。     

Cd0.8Mn0.2Te晶体的生长及其性能

通过适当的工艺措施,采用传统布里奇曼法生长了尺寸为φ30mm×120mm的Cd0.8Mn0.2Te晶体.对晶体进行了X射线粉末衍射、X射线双晶摇摆曲线、紫外-可见光光谱、红外透过率及电阻率测试.测试结果表明,晶体结构为立方型,半峰宽较低,吸收边为720nm,对应禁带宽度为1.722eV,晶体的红外透过率和电阻率都较高.并讨论了晶体中的缺陷对红外透过率和电阻率的影响.