液相外延生长Hg1—xCdxTe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Ｈｇ气压，过冷度，降温速率及退火条件等因素对液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。     

用室温红外透射谱研究Hg1—xCdxTe外延薄膜的组份分布

根据Ｈｇ１－ｘＣｄｘＴｅ本征吸收系数的经验公式及Ｈｏｕｇｅｎ模型，建立了一种用室温红外透射谱研究Ｈｇ１－ｘＣｄｘＴｅ外延薄膜组份均匀性的方法，用这种方法检测了ＬＰＥ、ＭＢＥ、ＭＯＣＶＤ薄膜的组份分布，并与二次离子质谱（ＳＩＭＳ）测量结果进行了比较。     

Hg_（1－x）Cd_xTe液相外延薄膜的光致发光

用红外光荧光测量分析了Ｈｇ１－ｘＣｄｘＴｅ液相外延薄膜的发光特性，观察到局域激子及束缚激子发光．当外延层减薄至２μｍ后，ＰＬ信号的峰位将向高能方向移动，这是由于外延薄膜纵向组份不均匀引起的     

MCT液相外延薄膜的研制

用开管水平卧式液相外延系统在不同生长条件下生长了不同 x 值的MCT 液相外延薄膜。通过对外延生长工艺的控制,外延薄膜的表面形貌有较大改善,残留母液大为减少;外延薄膜的结构参数、电学参数和光学参数均有较大改善和提高。分析表明外延膜有较高的质量。短波材料和中波材料均已作出性能较高的器件。     

Hg1—xCdxTe液相外延层室温红外透射谱分析

首次系统，深入地探讨了Ｈｇ１－ｘＣｄｘＴｅ液相外延层的界面结构，组分分布对其室温红外透射谱谱顶和吸收边的影响，详细分析了“假生长”的特征，形成机理及严重危害。     

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.     

液相外延HgCdTe薄膜组分的均匀性

利用水平推舟液相外延法,以CdZnTe作为衬底,固态HgTe作为Hg补偿源,从富Te-HgCdTe溶液中外延生长大面积HgCdTe薄膜.通过选择合适的温度和生长速率,获得了组分均匀性和重复性较好的大面积长波HgCdTe薄膜.     

P型长波Hg1—xCdxTe材料MBE生长技术研究

用分子束外延的方法ＧａＡｓ衬底上研制了Ｐ型长波ＨｇＣｄＴｅ材料，及３２×３２小规模长波混成红外焦平面列阵，其材料的均匀性以及生长材料的参数的可重复性良好，在适当的热处理条件，材料Ｐ型电学参数达到了较高水平，并具有良好的可重复性。     

Hg1-xCdxTe液相外延薄膜的X射线衍射

采用高分辨X射线衍射的方法,研究了Hg1-xCdxTe液相外延材料的X射线衍射摇摆曲线和晶格常数随外延层厚度的变化关系.实验观察到了组分互扩散效应对摇摆曲线和材料晶格常数的影响.衬底与外延层之间的互扩散区约为2～3μm,在此区域,摇摆曲线半峰宽变窄,表明从衬底扩散来的Zn元素降低了界面处的位错密度.通过测量晶格常数随厚度的变化,得到了Cd组分的纵向分布,表面组分低,越靠近衬底组分越高,组分分布呈非线性变化,符合指数衰减关系.     

Hg1-xCdxTe液相外延薄膜的X射线衍射

采用高分辨X射线衍射的方法,研究了Hg1-xCdxTe液相外延材料的X射线衍射摇摆曲线和晶格常数随外延层厚度的变化关系.实验观察到了组分互扩散效应对摇摆曲线和材料晶格常数的影响.衬底与外延层之间的互扩散区约为2～3μm,在此区域,摇摆曲线半峰宽变窄,表明从衬底扩散来的Zn元素降低了界面处的位错密度.通过测量晶格常数随厚度的变化,得到了Cd组分的纵向分布,表面组分低,越靠近衬底组分越高,组分分布呈非线性变化,符合指数衰减关系.     

长波Hg1—xcdxTe液相外延材料的研制及其特性

在改进的开管液相外延生长系统中用富碲母液已经重复地长出了长波(8～14μm)Hg_(1-x)Cd_xTe液相外延层。在外延过程中低温区的纯汞能够起到维持系统的汞压平衡和调整母液组份的作用,系统的温度分布、两温区降温的同步性及生长过冷度△T是液相外延Hg_(1-x)Cd_xTe的重要参量。通过对Hg_(1-x)Cd_xTe外延层的组份、结构分析和原生片的电参数测试表明,所生长的长波Hg_(1-x)Cd_xTe外延材料质地十分优良。文章最后还对Hg_(1-x)Cd_xTe液相外延生长中的几个常见问题进行了简要的讨论,其中最重要的是应努力改善CdTe衬底的质量。     

Hg1—xCdxTe深缺陷能级研究

利用深能级瞬态谱(DLTS)研究了Hg_(1-x)Cd_xTe(x=0.4)p~+n光伏二极管中的缺陷能级.通过改变注入脉冲条件,获得2个电子陷阱和2个空穴陷阱,电子陷阱的能级位置分别为E(0.06)和E(0.15),空穴陷阱的能级位置分别为H(0.075)和H(0.29).这些深能级的浓度约为浅能级浓度的百分之几.通过改变注入脉冲的宽度,测量了这些能级的多子俘获截面,根据这些深能级的特征参数,估算了器件的少子寿命和零偏压的动态电阻与面积的乘积,并讨论了一些缺陷能级的本质.     

Hg1—xCdxTe的扫描光致发光研究

用傅里叶变换红外扫找光致发光方法研究了Ｈｇ１－ｘＣｄｘＴｅ体单晶样品。该方法可直接得到ＨｇＣｄＴｅ晶片组分的二维平面分布，并可得到辐射复合在复合机制中所占比重的平面分布，以及晶体中非平衡流子寿命的分布。