飞秒激光脉冲数对P型HgCdTe激光打孔成结效果的影响

飞秒激光对p型Hg Cd Te打孔形成PN结.该实验基于1 k Hz低重复频率飞秒激光采用不同脉冲数在p型Hg Cd Te上打孔形成尺寸不同的微孔结构.实验发现脉冲数是影响成结效果的重要参数.激光诱导电流(LBIC)检测表明,随着脉冲数由单个增至10个,微孔侧壁反型层宽度由13.5μm减小到10.5μm.当脉冲数增大至100个时,微孔LBIC信号曲线已严重偏离PN结所对应的正负峰对称线形,意味着结特性趋于失效.对LBIC曲线拟合表明,单脉冲打孔形成的PN结给出最大的载流子扩散长度,约为17μm,而10个脉冲对应的环孔PN结扩散长度则减小为12μm.     

反向偏置下碲镉汞环孔PN结耗尽区电容的计算

采用突变结近似,对反向偏置下碲镉汞（HgCdTe）环孔PN结耗尽区电容的计算方法进行了分析和讨论,给出了若干条件下的计算结果,表明与有关理论分析的结论是吻合的。     

碲镉汞环孔p-n结反常特性分析

在HgCdTe 环孔p-n结器件的研制过程中,经常会出现一些反常现象,如负的开路电压和负的光电压等.现对上述现象进行理论分析,并通过大量实验对上述反常现象进行了验证.     

中波碲镉汞光电二极管pn结特性研究

采用液相外延(LPE)生长的中波HgCdTe薄膜,基于B离子注入n-on-p平面结技术,制备了LBIC测试结构和I-V测试芯片并进行了相应的测试和分析.LBIC测试结果表明,HgCdTe pn结实际结区尺寸扩展4～5 μm,这主要与光刻、B离子注入以及注入后低温退火等器件工艺有关.二极管器件C-V和I-V特性研究表明,所制备的HgCdTe pn结不是突变结也不是线性缓变结.中波HgCdTe二极管器件最高动态阻抗大于30GΩ,器件优值R0A高达1.21×105Ωcm2,表现出较好的器件性能.     

碲镉汞薄膜的MOVPE生长和特性

报道了在水平、常压ＭＯＶＰＥ实验型生产装置中,采用互扩散多层工艺（ＩＭＰ）,用金属有机化合物ＤＭＣｄ、ＤｉＰＴｅ和元素Ｈｇ,在ＣｄＴｅ和ＧａＡｓ衬底上生长的ＨｇＣｄＴｅ薄膜,其组分和薄膜厚度的均匀性以及ｐ型电学性质,初步达到了目前红外焦平面列阵研制的要求,同时,这种薄膜的生长具有一定重复性。     

碲镉汞光伏探测器机理研究

碲镉汞可以制成光伏型器件和光导型器件.光导器件结构较简单,易于制造,但功耗大,响应速度较慢,为第一代红外探测器件.目前,我所实用的长波光子探测器就是光导型的.光伏器件较之光导器件功耗小,响应快.光伏型碲镉汞器件分为n-on-p型和p-on-n型两种.对长波波段,两者相比,后者比前者有较大的RoA,但由于注入损伤为n型,而且浅结时光电流的输出主要靠衬底,p型时少子扩散长度大,工艺也较简单,因而光伏器件以n-on-p型为多,已经制成(1～)3μm、(3～5)μm的p-n结光电二极管.除非特别指明,以下我们提到的光伏器件就是指n-on-p型.工艺上,在晶体生长中掺锑制造弱p型衬底,锑为五族元素,在晶格中占据碲空位,并提供一个空穴.在p型衬底上进行硼离子注入生成n-on-p结.通过严格控制工艺过程,已经得到性能较好的光伏器件.掺Sb生长的p型衬底与空穴类型的p型衬底相比,其优点在于:Sb分凝系数小,利用杂质分凝效应可获得浓度均匀的材料;避免高温处理;减少与汞空位和其它缺陷相关的深能级,提高少子寿命.     

碲锌镉衬底晶向对碲镉汞薄膜表面形貌的影响

利用定向仪对原生晶片及加工后的碲锌镉衬底的晶向进行比较,观察不同晶向衬底液相外延碲镉汞薄膜的表面形貌,考察了衬底晶向偏差对液相外延碲镉汞薄膜表面形貌的影响。通过进一步的追踪碲锌镉衬底在加工过程中的晶向变化,研究衬底晶向变化的原因和解决方法。研究发现,碲锌镉晶体在初次定向切割后的加工过程中晶向会发生明显变化,而在厚度减薄较大的粗磨工艺后不会发生较大晶向偏差,因此,可将粗磨后衬底的再次定向结果作为进一步筛选碲锌镉衬底的依据,以保证液相外延碲镉汞薄膜的质量。     

低能离子束轰击碲镉汞制备pn结电学特性的研究

用低能离子束轰击工艺制备了３－５μｍ及８－１０μｍ碲镉汞ｐｎ结，研究了它们的电流－电压及电容－电压特性，发现该ｐｎ结为缓变结，与通常认为的关于低能离子束轰击ｐ型碲镉汞造成表面转型的机制主要是汞扩散的假说相符合。     

碲镉汞材料提纯研究

杂质是影响碲镉汞器件性能的重要因素之一.对于碲锌镉衬底晶体和窄禁带碲镉汞材料来说,杂质的影响更加显著.主要论述了碲镉汞材料中常见的杂质类型以及杂质在材料中的作用,并分析了影响器件性能的主要杂质.采用辉光放电质谱法(Glow Discharge Mass Spectrometry,GDMS)测试了材料中的杂质含量,同时通...     

凝聚态物质的近红外飞秒激光微纳制备

利用近红外飞秒激光脉冲对玻璃和聚合物等透明凝聚态物质进行微纳制备．通过飞秒激光诱导的折射率变化在石英玻璃内部制备光栅等折射率型元器件;从后表面开始钻孔并引入蒸馏水,在钠钙玻璃中加工出纵横比很大的微细直孔;改变飞秒双光子聚合中激光焦点在样品中的位置,聚合出直线型和波浪型等不同形状的线条．     

分子束外延HgCdTe薄膜As掺杂P型激活研究

报道了利用As4作为掺杂源获得原位As掺杂MBE HgCdTe材料的研究结果．利用高温退火技术激活As使其占据Te位形成受主．对原位As掺杂MBE HgCdTe材料进行SIMS及Hall测试,证实利用原位As掺杂及高温退火可获得P型MBE HgCdTe材料．     

KOH蚀液的PN结自致蚀停技术研究

KOH碱性蚀液的PN结自致蚀停电化学腐蚀技术是制备硅三维微结构的基本方法之一。本文详细研究了它在90℃的PN结自致蚀停的基本特性，并发展了一种简化的三电极系统。该新的系统既保持了双电极系统的简便性又具备四电极系统可防错误腐蚀终止的功能。新系统PN结偏置独立回路中的监测电流和电压均能给出明显的腐蚀终止指示。实验结果和分析表明，用这种新的系统或四电极系统进行微机械加工时．加工样品的PN结结面应和腐蚀窗口面积接近，才能确保腐蚀终止指示的明显化。     

脉冲强激光与碲镉汞相互作用时的冲量耦合

用冲击摆的方法测量了脉冲激光与碲锅汞冲量耦合系数，发现所测量的耦合系数受样品靶面积的影响，面积越大，系数越大；面积越小，系数也越小。这是因为强激光发射形成的激波引起的，利用激波膨胀模型，解释了这一现象。     

激光束感应电流法研究HgCdTe电活性缺陷和焦平面器件的光电特性

用高分辨率的、非破坏的光学表征技术的激光束感应电流研究碲镉汞（MCT）晶片中电活性缺陷和光伏型红外碲镉汞焦平面器件及光伏型硅光电器件P－N结光电特性,实验表明在MCT晶片中探测到激光束感应电流,在光伏型P－N结构的器件中,观察到周期结构的激光束感应电流分布。定性地观察激光束感应电流图谱以及定量地分析单个P－N结的感应电流分布形状可以判断器件的均匀性和器件的质量。     

用于HgCdTe器件同步辐射形貌相的计算机图象处理系统

根据研究ＨｇＣｄＴｅ材料和器件中晶格缺陷同步辐射白光形貌相的需要，建立了处理形貌相的计算机图象处理系统。本文叙述了该系统的工作原理和构成，利用此系统可把１ｍｍ×１ｍｍＨｇＣｄＴｅ器件的同步辐射Ｌａｕｅ斑放大３．５～６８２倍，以便观察和分析，并省去了形貌相费时、费工的后期处理工作。该系统还为研究ＨｇＣｄＴｅ材料的Ｘ射线形貌相和晶体缺陷与器件性能的关系提供了必要的硬件设备。     

垂直电偶极子在介质-导体平面结构中场的表达式

本文研究了垂直电偶极子在介质-导体平面结构中的电波传播问题。利用索末菲积分表达式,通过假定场在各个区域中的形式以及使各区域中的场满足边界条件,导出了电磁场在介质-导体结构中的表达式。对场的表达式所做的渐近计算表明了介质下面导体的存在对电波传播的影响。     

CO2激光对长波红外HgCdTe探测器干扰的分析

激光干扰是对抗精确制导武器、保卫己方目标的重要方式.针对高功率CO2激光对某光导型长波红外HgCdTe探测器的干扰损伤进行了理论分析与实验研究.根据实验结果,利用激光辐照探测器的温升理论模型,计算了温升随辐照时间和功率的关系,并和CO2激光器辐照光导型长波红外HgCdTe探测器的实验结果进行了对比.理论和实验结果表明,此探测器的干扰阈值为16.5W/cm2,损伤阈值为126W/cm2.实验结论对研究激光干扰星载探测器技术具有一定的参考价值.     

表面处理对碲镉汞测量的影响

不同表面处理对碲镐汞测量会产生一定的影响。在抛光腐蚀和仅抛光两种工艺下对碲镉汞样品作椭偏测量，发现仅抛光样品的光谱特征表现出低的反射率和大的峰展宽，且峰向较低的能量方向移动，理论计算的能量移动与实验结果相符。