p/p~ Pb_(0.8)Sn_(0.2)Te液相外延层等离子体的红外反射光谱

本文报道了对具有高浓度衬底的P型Pb_(0.8)Sn_(0.2)Te液相外延层(P-Pb_(0.8)Sn_(0.2)Te/p~ -Pb_(0.8)Sn_(0.2)Te),用红外光谱仪测量的实验反射光谱以及用解光导纳方程的方法所获得的计算反射光谱,然后用曲线拟合技术修改参数,使计算光谱与实验光谱一致,最后得出在这样的外延层中载流于浓度的分布具有如下形式:log P=az~2 bz c.P为载流子浓度,|z|为外延层内各截面到衬底之距离,a,b,c为常数且均大于零.     

p/p~+Pb_(0.8)Sn_(0.2)Te液相外延层等离子体的红外反射光谱

本文报道了对具有高浓度衬底的P型Pb_(0.8)Sn_(0.2)Te液相外延层(P-Pb_(0.8)Sn_(0.2)Te/p~+-Pb_(0.8)Sn_(0.2)Te),用红外光谱仪测量的实验反射光谱以及用解光导纳方程的方法所获得的计算反射光谱,然后用曲线拟合技术修改参数,使计算光谱与实验光谱一致,最后得出在这样的外延层中载流于浓度的分布具有如下形式:log P=az~2+bz+ c.P为载流子浓度,|z|为外延层内各截面到衬底之距离,a,b,c为常数且均大于零.     

InSb/Pb_(0.79)Sn_(0.21)Te双色夹层式探测器

用InSb和Pb_(0.79)Sn_(0.21)Te光伏探测器制备了双色探测系统。探测器排成同心形式,在结构上是分开的,从而在探测表面之间形成0.125毫米间隙。在300K2π视场背景条件下于77K工作时,PbSnTe和InSb的D_(λp)~*值已分别达到1.4×10~(10)厘米赫~(1/2)瓦~(-1)和9×10~(10)厘米赫~(1/2)瓦~(-1)。     

通过表面分析来评定Pb_(0.8)Sn_(0.2)Te探测器的制造过程

为了制造高性能的Pb_(0.8)Sn_(0.2)Te 探测器,在制造过程中必须了解其表面特性并加以控制。把俄歇光谱(AES)和光电子光谱(ESCA)技术用于分析经历了探测器制造的一些步骤以后的Pb_(0.8)Sn_(0.2)Te 表面。本文提供经过化学腐蚀、光刻工艺和热处理以后Pb_(0.8)Sn_(0.2)Te 材料的俄歇光谱和光电子光谱数据。此外,还对暴露于室内环境条件和高湿度条件之后的Pb_(0.8)Sn_(0.2)Te 表面的特性作了描述。而对表面特性有了了解,就可以把它同做成的探测器的参数进行对照,从而确定出制造最优性能探测器的程序,因此也就能找到制造稳定的探测器的工艺。     

分子束外延PbTe/Pb_(0.88)Sn_(0.12)Te量子阱持续光电导与导带不连续

从理论和实验上研究了分子束外延生长的PbTe/Pb_(0.88)Sn_(0.12)Te多量子阱结构材料中的持续光电导过程.认为材料中持续光电导的衰减是依赖于隧穿协助的电子-深中心复合过程.理论计算与实验结果一致.通过对持续光电导衰减规律的理论拟合,得到了PbTe/Pb_(0.88)Sn_(0.12)Te量子阱材料的导带不连续值及两类能谷间的能量差.     

用弱场霍尔效应判断分子束外延Pb_(0.88)Sn_(0.12)Te/PbTe量子阱能带类型

对分子束外延(MBE)法在BaF_2衬底上生长的N型Pb_(0.88)Sn_(0.12)Te/Pb Te多量子阱材料进行了变温(16～300K)弱场霍尔效应测量。通过分析霍尔系数判断Pb_(0.88)Sn_(0.12)Te/PbTe量子阱能带类型为Ⅰ型。由费密能级的位置估算PbTe导带边高于Pb_(0.88)Sn_(0.12)Te<111>方向能谷导带边约36meV。     

平面型Pb_(0.8)Sn(0.2)Te光电二极管研制工作

在经过退火处理、载流子浓度为2×10~(17)厘米~(-3)、迁移率为2.3×10~4厘米~2·伏叫~(-1)·秒~(-1)叫的块状Pb_(0.8)Sn_(0.2)Te 材料上,通过蒸发厚度为几百埃的铟层,然后再经温度在100—200℃范围的短时间热处理,已制成了在77°K 工作、敏感红外辐射达11微米的平面光电二极管列阵。用这种工艺所制成的光电二极管具有峰值探测率2×10~(10)厘米·赫~(1/2)·瓦~(-1),其结面积与零偏压电阻的乘积为0.8欧姆·厘米~2,量子效率为45%。本文介绍器件的特性及制备详情。     

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     

Pb_(0.8)Sn_(0.2) Te-PbTe异质结结区附近净施主浓度分布

测量了用液相外延技术制备的(P)Pb_(0.8)Sn_(0.2) Te-(n)PbTe异质结二极管的电容-电压特性,据此计算了结区附近PbTe外延层中的净施主浓度分布。发现零偏压下PbTe外延层中空间电荷区边界的净施主浓度(N_o)强烈地依赖于液相外延的生长温度(T_(ep)),认为它是由于液相外延生长过程中缺陷的互扩散所造成。     

红外探测器:开管汽相迁移生长的Pb_(1-x)Sn_x Te外延膜

开管汽相迁移已经在Pb_(1-x)Sn_xTe(100)面衬底上面生长Pb_(1-x)Sn_xTe 外延膜。就表面光滑度和电气特性这两方面而论,原生长的膜适于制作探测器列阵。所利用的料源组分从过量1%金属到过量1%碲。所实现的生长速度为每小时高达3—4微米。原生长外延膜的载流子浓度在3×10~(16)厘米~(-3)——3×10~(17)厘米~(-3)范围内,与生长温度和料源组分有关。在未经表面处理的原生长的薄膜上面制作的带有半透明电极的肖脱基(Schottky)势垒探测器。20—40     

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。     

高质量n-Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te外延膜的制备及其在红外探测器(λ=8～14μm)中的应用

在过Hg压下对外延膜退火,然后给退火层扩散铟,可在CdTe衬底上制得高迁移率的n-型Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te液相外延膜,其重复性好。在77K时,载流子浓度和霍尔迁移率分别为1.5～2.0×10~(15)cm_(-3)和1.0～1.5×10~5cm~2/V·s。使用这些外延膜之一制作的光导红外探测器的D_μ~*>2×l0~(10)cm·Hz~(1/2)/W(8～14μm),峰值D_(λp)~*3×10~(10)cm·Hz~(1/2)/W(13μm)。     

液相外延生长(Hg,Cd)Te的相点移动

本文推导出了富Te熔体液相外延生长(Hg,Cd)Te中,Hg的挥发损耗和生长使母液相点移动的表达式;定量计算了几个设定生长条件下的相点移动参量值,从而讨论了相点移动对液相外延生长的一些影响。     

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。     

Pb_(1-x)Sn_xTe的液相电外延

用电流控制恒温液相外延生长Pb_(1-x)Sn_xTe对于2小时生长周期和电流密度5～17A/cm~2,生长温度在 450～600℃,得到 8～70μm生长层厚度。实验结果表明 Pb_(1-X)Sn_xTe的电外延能够在PbTe衬底上生长,且合金组份具有好的均匀性;外延层生长速度与电流密度成线性关系;Pb_(1-x)Sn_xTe中Sn的含量x_s随着电流密度的增加略有增加;实验中还发现生长速度随时间的延长而下降,这与H.C.Gatos提出Ga_(1-x)Al_xAs的电外延模型相似;还测定了电外延与温差外延固液线;对减少外延过程中产生回熔现象作了一些改进工作。     

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.     

Cd0.8 Mn0.2Te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.     

液相外延生长理论对(Hg,Cd)Te的应用

本文定量讨论了(Hg,Cd)Te体系的绝对分凝系数、扩散系数、临界过冷度和有效分凝系数与生长条件的关系,并计算了富Te熔体液相外延生长8～14μm响应波段材料的生长条件。