采用叠盖电极的高性能光导HgCdTe红外探测器

介绍叠盖电极探测器的物理机理和结构，与标准结构探测器比较，其响应率和黑体探测率均有大的增长，实验结果表明响应率增长约１倍，赤体探测率增主３０％。无需改变现有工艺，成功制备实用工程探测器，性能明显提高。     

多元光导HgCdTe探测器均匀性的评价

讨论了多元光导ＨｇＣｄＴｅ线列探测器性能参数的均匀性评价问题，对器件性能的测量数据进行了分析。认为在某种探测器规范的条件限制下，多元光导ＨｇＣｄＴｅ顺探测元的性能参数分布不满足Ｇａｕｓｓ分布，因而用标准偏差来衡量器件性能参数的均匀性是不适宜的；根据分析结果提出了一个相应的评价参数。     

长波光导HgCdTe红外探测器的可靠性

从真空热浸和电流冲击两个方面对碲镉汞红外探测器进行了研究.真空热浸在星载红外探测器中是十分重要的一项试验,通过研究得到大面积甚长波探测器芯片的耐真空热浸温度为85℃、95℃下39 h的热浸会降低探测器的性能;在电流冲击的实验中,得出低温下探测器芯片耐冲击能力低于室温下的探测器芯片,低温下40 mA的脉冲电流会降低其性能,而室温下相应的脉冲电流为70mA.粘接胶的热导率和厚度是影响耐冲击能力的主要因素.     

离子束刻蚀碲镉汞的沟槽深宽比改进

高深宽比离子束刻蚀技术是实现碲镉汞红外焦平面探测器的关键工艺技术.国内应用最广泛的双栅考夫曼刻蚀机束散角较大,沟槽深宽比较低.针对Ar离子束刻蚀机,尝试了三种提高深宽比的方法:选择不同的光刻胶做掩模、改变刻蚀角度和使用三栅离子源,并通过扫描电子显微镜(SEM)观察了碲镉汞刻蚀图形的剖面轮廓并计算了深宽比.分析了这些工艺方法对刻蚀图形轮廓的影响,获得了一些有助于获得高深宽比的离子束刻蚀沟槽的实验结果.     

碲镉汞光导探测器的变温测试

报道了ＨｇＣｄＴｅ光导探测器光电参数随温度变化的关系，重点描述了光谱响应变温测试，给出了ＨｇＣｄＴｅ器件从液氮到室温 之若干个不同温度点测试的光谱响应曲线及器件变温测试的性能参数对照表，并与经验公式计算结果进行对比，给出了相应的测试误差分析。     

碲镉汞红外探测器芯片内引线的室温金丝球焊接技术

本文讨论了碲镉汞光导探测器芯片在室温下内引线的金丝球焊接问题。实验得出,器件内电极引线的室温金丝球焊是完全可行的。     

红外探测器材料和HgCdTe材料的发展现状

简要介绍了主要的红外探测器材料,包括半导体光电探测器材料,热释电材料和热敏电阻材料,回顾了ＨｇＣｄＴｅ材料的发展历史和现状,液相外延,分子束外延和金属有机物汽相外延是目前生长ＨｇＣｄＴｅ薄膜的３种主要技术,作者认为,薄膜材料是今后红外探测器材料的主要研究课题。     

离子束刻蚀

介绍了几种常用的干法刻蚀的机理,重点介绍了离子束刻蚀的基本原理,给出了５５种不同材料在５００ｅＶ能量１ｍＡ／ｃｍ＾２束不充密度条件下的刻蚀速率,并给出了刻胡束流和束流密度增加而增加的试验结果和实际图形刻蚀的扫描电镜分析结果,对有关问题进行了讨论。     

一种新型离子束刻蚀装置的研制

介绍了一种新型离子束刻蚀装置。该装置具有如下特点:工件台可进行二维运动,带有自动挡板机构和独立的测束装置,中国电子科技集团公司第四十八研究所研制的平行束离子源,以及分子泵加机械泵的真空系统。工艺试验结果表明,该设备是一台先进的半导体工艺设备,性能稳定,刻蚀均匀性可达±4%。     

离子束刻蚀设备中离子源故障诊断和维修

介绍了离子束加工技术在半导体工艺中的应用以及离子束刻蚀机的真空和控制系统、Veeco直流栅极离子源及其电源MPS-5001的结构和工作原理、PBN中和器的原理和作用。介绍了离子源电源参数的调整技巧及需要注意的问题,在此基础上给出了离子源常见故障现象的原因及解决办法。     

HgCdTe离子注入掺杂及损伤特性

运用红外反射谱，背散射谱和二次离子质谱等方法研究ＨｇＣｄＴｅ注入Ｂ、Ｐ、Ｉｎ和Ａｓ等元素的掺杂与损伤特性。     

背景辐射对HgCdTe中波叠层光导器件噪声的影响

研究了HgCdTe中波叠层光导器件在不同背景辐射条件下的性能变化,设计了增加冷光栏和使用不同温度的黑体对器件进行辐照的两种改变背景辐射的实验方案.结果表明,随着背景辐射的减小,器件的测量噪声亦减小.利用非平衡载流子和器件有效寿命理论对器件的产生复合噪声进行了计算,计算结果与实验结果在随背景辐射变化的趋势上相似.进一步的噪声频谱测量表明,1/f噪声是叠层器件噪声随背景辐射变化的主要原因;而叠层结构中存在的边缘接触不对称MIS结构增大了背景辐射变化对1/f噪声的影响.     

背景辐射对HgCdTe中波叠层光导器件噪声的影响

研究了HgCdTe中波叠层光导器件在不同背景辐射条件下的性能变化,设计了增加冷光栏和使用不同温度的黑体对器件进行辐照的两种改变背景辐射的实验方案.结果表明,随着背景辐射的减小,器件的测量噪声亦减小.利用非平衡载流子和器件有效寿命理论对器件的产生复合噪声进行了计算,计算结果与实验结果在随背景辐射变化的趋势上相似.进一步的噪声频谱测量表明,1/f噪声是叠层器件噪声随背景辐射变化的主要原因;而叠层结构中存在的边缘接触不对称MIS结构增大了背景辐射变化对1/f噪声的影响.     

HgCdTe表面电化学腐蚀方法研究

对HgCdTe晶片的研磨和抛光,不可避免的要在其表面造成可见的机械划痕和不可见的损伤区.表面损伤对探测器的影响很大,控制好HgCdTe晶片的表面损伤是制备高性能多元探测器一个重要的工艺环节.在本文中,用电化学腐蚀的方法观察到这种不可见损伤区的存在,用电子探针成分分析法验证了实验结果,对电化学腐蚀机理进行了讨论.实验结果表明:通过电化学腐蚀方法可以直接观察HgCdTe表面不可见损伤区;即使是在显微镜下看到HgCdTe晶片有一个光亮和无划痕的表面,也可能存在不可见的损伤区.     

长波HgCdTe光导探测器液氮温度电阻和室温电阻比值计算

研究了长波ＨｇＣｄＴｅ光导探测器液搂温度电阻和室温电阻比值计算问题。结果表明：制成器件后，表面导导，材料电导率的变化和背景辐射都将使器件液氮温度的电阻减小，进行这三项修正后，器件电阻比值的计算值与实验值吻合。     

离子束刻蚀HgCdTe环孔pn结I—V、RD—V特性的研究（上）

本文推导了一种可简便、准确、直观计算和分析pn结I-V特性的公式和方法,并应用该方法对两类典型HgCdTe环孔pn结的I-V、RD-V特性进行了计算和拟合;得到了表面欧姆(反型沟道)漏电导、二极管理想因子n随电压的分布等反映二极管结特性的重要参数.计算结果表明,对于长波HgCdTe光伏器件而言,表面漏电流在整个暗电流中所占的比重相当大,表面漏电流严重地制约着器件性能.HgCdTe材料的晶体缺陷会使二极管的理想因子n增大,从而使产生-复合电流及陷阱辅助隧穿电流增加.     

缩小步进投影光刻机在碲镉汞红外探测器芯片工艺中的应用

光刻是制备碲镉汞红外探测器芯片过程中非常关键的工艺。目前绝大部分碲镉汞芯片制备都是使用接触式光刻技术,但是在曝光面型起伏较大的芯片时工艺均匀性较差,并且掩膜在与芯片接触时容易损伤芯片。针对接触式光刻的这些缺点,利用尼康公司生产的缩小步进投影光刻机开发了用于碲镉汞芯片的步进式投影曝光工艺。对设备的硬件和软件均进行了小幅修改和设置,使其适用于碲镉汞芯片。经过调试后,缩小步进投影光刻机在某些面型起伏较大的芯片上取得了更好的曝光效果,光刻图形的一致性得到了提升。实验结果表明,缩小步进投影光刻技术能够提高碲镉汞芯片的光刻质量,并在一定程度上改善了芯片制备工艺。