液相外延生长HgCdTe外延层

本文用滑舟式液相外延方法对HgCdTe薄膜的生长进行了研究。1.汞压控制。我们采用附加汞源的方法有效地控制了母液的成分。采用了三段温度分布的炉子。中间是反应区,温度为500℃。两边是控制汞压区。氢气流上方的汞槽在一定温度下产生汞蒸气压和反应区内母液的蒸气压相平衡。出口处的高温区形成热阻,以阻     

液相外延HgCdTe的研究

本文对液相外延生长HgCdTe及其汞压控制进行了研究。在理论上对开管滑动系统中汞损失的影响作了分析和计算,提出了准平衡汞压的方法。在实验中设计制作了独特的汞回流装置,实现了对汞压的控制。通过生长工艺的条件实验,得到了各工艺参数影响外延片性能的关系,制备出表面光亮,组分为x=0.2110.002,x=0.280.001的Hg1-xCdxTe外延片。在77K下n型(未退火)和P型外延片的迁移率分别为3.36105cm2/Vs和1.81103cm2/Vs,载流子浓度分别为1.091015cm-3和1.041016cm-3。     

HgCdTe液相外延生长技术

随着研究生产高质量HgCdTe晶体的工作日益增多,HgCdTe作红外探测器材料用的潜力正在被越来越多的认识到。因为存在高的汞蒸汽压、大的熔体分凝效应,以及晶体的密度会随熔体组分的变化而发生很大的改变,所以生长块状晶体总是要遇到一些特别困难的问题(图1)。尽管存在这些特殊的困难,用常规的方法还是能够生长出直     

化学束—气源外延生长HgCdTe

评论了Ⅱ-Ⅵ族半导体HgCdTe的化学束-气源外延生长系统的设计和研制,介绍了生长HgCdTe外延层和气体源掺碘CdTe外延层的最新结果,这些结果表明了用这种技术生长用于制备先进红外探测器的优质材料的可能性.     

HgCdTe低压回流液相外延生长

在HgCdTe晶体的LPE生长过程中,汞的挥发将造成母液成分与工艺条件的不断变化,其结果甚至导致整个长晶工艺的失败。本工艺的特点是使汞蒸气压在LPE长晶管内持续地进行回流,从而达到维持母液内汞原子含量不变的目的。     

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.     

HgCdTe外延材料的缺陷腐蚀特性

通过对Schaake和Chen腐蚀剂在HgCdTe外延材料(111)B面腐蚀坑特性的研究,揭示了HgCdTe液相外延材料中的缺陷特征及其密度分布规律.深度腐蚀实验显示外延材料中确实存在着通常认为的具有定向穿越特性的穿越位错.将两种腐蚀剂作用于同一样品后发现,Schaake和Chen腐蚀剂形成的具有穿越特性的腐蚀坑有一一对应的关系.除了穿越位错外,在两种腐蚀方法揭示出的腐蚀坑中都还存在着一种不具备穿越特性的腐蚀坑,两者在密度分布以及界面处密度增值方面具有相同的特性,但前者在宏观缺陷附近密度出现明显的增值,而后者则没有出现类似的现象.     

HgCdTe分子束外延薄膜的研制

本文概要报导我们ＨｇＣｄＴｅＭＢＥ上作的最近进展。一批面积２．０－１６．６ｃｍ２，组份ｘ０．１８８－０．３０，载流子浓度７．８１×１０１４～１．０×１０１６ｃｍ－３，迁移率１．０×１０４～１．４５×１０５ｃｍ２ｖ－１．ｓ－１和ｘ射线双晶衍射半峰宽（ＦＷＨＭ）６４～１００ａｒｃｓｅｃ的Ｎ型原生ＨｇＣｄＴｅ外延膜已经得到，某些参数已接近或达到国外报导的典型值，并在国内首先研制了直径为５０ｍｍ的ＨｇＣｄＴｅ外延膜。为了评价材料的特性，用一块Ｘ＝０．２４３的外延膜经适当热处理后研制了光伏探测器试验阵列，其最好的一元探测率Ｄλ＊＝２．４４×１０１０ｃｍＨｚ１／２Ｗ－１（λｃ＝７．９μｍ）。     

HgCdTe分子束外延的初步研究

ＨｇＣｄＴｅ分子束外延的初步研究何先忠，陈世达，林立（华北光电技术研究所北京１０００１５）ＨｇＣｄＴｅ单晶薄膜材料是下一代红外焦平面器件的首选材料。本文作者报道了在（２１１）ＢＧａＡｓ衬底上成功地外延生长出高质量的ＨｇＣｄＴｅ外延膜。得到了组分为０．...     

HgCdTe外延层的最佳等温生长

首次在“原生态”中(而不是在富汞气氛下)经过一般的生长后退火处理,获得了具有低载流子浓度和高载流子迁移率的n型Hg_(1-x)Cd_xTe外延层。这一成就是基于:等温生长时,只要用一定组分的源材料在一定温度下就能长出具有特定组分和最佳电学性质的Hg_(1-x)Cd_xTe外延层。而且这些外延层呈现出镜面般的表面状态,其组分无论径向或轴向(深度达到大约15微米)都是很均匀的。     

HgCdTe外延材料的缺陷腐蚀特性

通过对Schaake和Chen腐蚀剂在HgCdTe外延材料(111)B面腐蚀坑特性的研究,揭示了HgCdTe液相外延材料中的缺陷特征及其密度分布规律.深度腐蚀实验显示外延材料中确实存在着通常认为的具有定向穿越特性的穿越位错.将两种腐蚀剂作用于同一样品后发现,Schaake和Chen腐蚀剂形成的具有穿越特性的腐蚀坑有一一对应的关系.除了穿越位错外,在两种腐蚀方法揭示出的腐蚀坑中都还存在着一种不具备穿越特性的腐蚀坑,两者在密度分布以及界面处密度增值方面具有相同的特性,但前者在宏观缺陷附近密度出现明显的增值,而后者则没有出现类似的现象.     

As在HgCdTe外延层中的扩散系数

使用二次离子质谱分析(SIMS)方法研究了As在碲镉汞分子柬外延样品中的扩散系数．获得了在240℃．380℃和440℃温度下As在碲镉汞材料中的扩散系数,并发现它与退火过程中Hg的分压有关,且Hg空位对As的扩散有明显的辅助增强作用．研究表明在低温段的240℃／24—48小时的退火中As的扩散非常有限,对样品中As的浓度分布影响不大,而在高温段380℃／16小时和440℃／30分钟退火中,As扩散较为明显,能使原来的PN突变结变缓．综合比较As杂质的电学激活以及As扩散因素,高温段440℃／30分钟的退火条件较理想．     

外延HgCdTe n-沟道MIS场效应晶体管

用在CdTe衬底上外延生长的HgCdTe制备了MIS场效应晶体管。平面n沟道场效应晶体管用ZnS作绝缘层,同时通过注入Be离子形成源和漏区。在77K时表面迁移率为7×10~3厘米~3/伏秒。     

HgCdTe分子束外延In掺杂研究

报道了用 MBE方法生长掺 In的 n型 Hg Cd Te材料的研究结果 .发现 In作为 n型施主在 Hg Cd Te中电学激活率接近 10 0 % ,其施主电离激活能至少小于 0 .6 m e V.确认了在制备红外焦平面探测器时有必要将掺杂浓度控制在～ 3× 10 1 5 cm- 3水平 .比较了高温退火前后 In在 Hg Cd Te中的扩散行为 ,得出在 40 0℃温度下 In的扩散系数约为10 - 1 4 cm2 / s,并确认了 In原子作为 Hg Cd Te材料的 n型掺杂剂的可用性和有效性 .     

分子束外延HgCdTe表面缺陷研究

采用GaAs作为衬底研究了HgCdTe MBE薄膜的表面缺陷,借助SEM分析了不同缺陷的成核机制,确定了获得良好表面所需的最佳生长条件。发现HgCdTe外延生长条件、衬底表面处理等因素与外延层表面各种缺陷有关,获得的外延层表面缺陷（尺寸大于2μm）平均密度为300cm^-2,筛选合格率为65％。     

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.     

HgCdTe分子束外延薄膜的应变弛豫

对不同衬底上外延生长的HgCdTe薄膜进行了倒易点二维图测试,分析了外延层与衬底之间的结构取向关系以及晶格常数的失配现象．通过测定Cd1-yZnyTe衬底上的HgCdTe外延层的应变弛豫状况,获得了晶格匹配条件时衬底Zn组分的准确值．实验结果还表明：HgCdTe外延层与晶格失配的衬底之间存在着倾角,该倾角随失配度的增大而增大;当衬底失配度较小时,非对称倒易点二维图显示外延层并不处于全应变状态,而是处于应力部分释放状态;相反,当外延层晶格失配产生的应力全部释放时,外延层包含着较大的失配位错,摇摆曲线半峰宽展宽较大。     

HgCdTe液相外延薄膜表面缺陷的控制

研究了HgCdTe液相外延薄膜表面两类宏观缺陷的形成原因.研究表明,大部分表面凹陷点(void)缺陷的形成是由衬底的蜡沾污所引入的,而表面凸起点(hill-like)是由衬底边缘脱落的CdZnTe微颗粒造成的,通过控制外延生长前的衬底处理过程,可以抑制这两类缺陷,从而生长出零(宏观)缺陷密度的优质HgCdTe外延薄膜.     

分子束外延生长3英寸HgCdTe晶片

报道了用分子束外延的方法制备 3英寸HgCdTe薄膜的研究结果 ,获得的HgCdTe外延材料均匀性良好 ,在直径 70mm圆内 ,组份标准偏差率为 1.2 % ,对应 80K截止波长偏差仅为 0 .1μm .经过生长条件的改进 ,表面形貌获得了大幅度改善 ,缺陷密度小于 30 0cm-2 ,缺陷尺寸小于 10 μm ,可以满足大规模HgCdTe焦平面列阵的应用需求