气相外延片上的HgCdTe光电二极管镶嵌阵列

成像用(MIS、光电二极管、光导器件)高性能红外器件和单片电子器件(CCD、CID)的不断发展,清楚地表明了HgCdTe的重要性。要制作多元(对焦平面而言,约有10~4个)的器件,关键在于制造电性能良好和均匀性很高的基础材料。用传统的生长方法不能满足这些要求,这主要是因为组分变化和相分凝等现象与较宽的相图有关。采用气相外延淀积工艺解决了这些难点。选择等温生长工艺,是因为这种方法工艺简单,制得的外延层有镜面状表面、良好的结晶性质和电性能,组分均匀性也很好。     

HgCdTe混合镶嵌焦平面

引言对红外前视、侦察和跟踪等不同用途来说,都对两维红外探测器阵列非常感兴趣。这种镶嵌阵列因采用电荷耦合器件而发展起来,电荷耦合器件使上述探测器阵列可能实现电子扫描。为了实现上述阵列,通常的办法是采用倒装工艺。在这种工艺中,不同规模的探测器阵列与电荷耦合器件分别制作,而最终的阵列通过将.上述一个探测器阵列背面的接触对准衬底下的接触来实现,许多这样的阵列片子镶嵌成一个大的混合阵列。近四年以来,新英格兰研究中心在格努曼宇航公司的支持下从事开发研     

HgCdTe混合焦平面阵列

前言近年来,HgCdTe已成为高密度焦平面阵列第二代红外成像系统的重要的半导体材料。为得到所需性能,提出一种采用HgCdTe光电二极管和硅电荷耦合器件的混合焦平面结构。异质结和薄基底二极管结构可保证在3～5微米和8～12微米两个波段制成性能高的器件。因为这两种结构都可大大降低饱和电流密度。本文介绍异质结和薄基底混合阵列的最近发展。     

HgCdTe光导探测器阵列

为前视红外系统发展了200元光导阵列。制作这种阵列时,要严格控制晶体生长过程中的热流,掺铟控制裁流子浓度。由50元的片子拼接而成。77K 时这个阵列的探测率均匀,D~*平均值(12微米,1000,1)为3.2×10~(10)厘米·赫~(1/2)瓦~(-1)(视场50°)。     

HgCdTe CCD红外成像阵列

CCD的设计和制作以往的一些论文,论述了HgCdTe四相表面沟道CCD线列移位寄存器的研究情况,首先是电荷转移效率0.996的8位CCD线列,后来发展到16位和32位线列,电荷转移效率为0.999。最近资料〔4〕又对以上工作作了评论。这些工作都建立在使用ZnS和HgCdTe自身氧化物的MIS技术基础上。本文将讨论这项工作在面阵和改善线列性能方面的发展,主要目标是把HgCdTe CCD阵列用在机械扫描的红外成像探测系统上。在这种应用中,可用时钟脉冲控制CCD势阱穿越阵列     

HgCdTe钝化过程中形成的镶嵌结构及其热处理效应

通过高分辨X射线衍射仪中的二维点阵研究了溅射的CdTe介质膜对HgCdTe外延层的影响.发现在高溅射能量下沉积的钝化膜由于应力的作用,HgCdTe晶片出现弯曲及大量镶嵌结构,而这种镶嵌结构可通过合理的热处理工艺消除.     

HgCdTe钝化过程中形成的镶嵌结构及其热处理效应

通过高分辨X射线衍射仪中的二维点阵研究了溅射的CdTe介质膜对HgCdTe外延层的影响．发现在高溅射能量下沉积的钝化膜由于应力的作用,HgCdTe晶片出现弯曲及大量镶嵌结构,而这种镶嵌结构可通过合理的热处理工艺消除．     

HgCdTe红外焦平面阵列像素内灵敏度函数仿真

对于<2的欠采样成像红外搜索和追踪系统,点目标能量集中在单像素内。由于焦平面阵列像素内灵敏度（IPS：Intra-Pixel Sensitivity）存在空间非均匀性,会降低目标的能量和质心测量精度。传统的光点扫描实验测试和数值仿真方法可有效表征和分析IPS,但系统和模型复杂度高、效率低,且实验测试无法分析IPS空间非均匀性与探测器参数的关系。针对上述问题,提出基于蒙特卡洛方法的HgCdTe红外焦平面阵列IPS仿真模型,分析了IPS空间非均匀性的影响因素。结果表明,减小像素中心距或增大吸收层厚度,IPS的空间非均匀性减小;随波长增大,IPS的空间非均匀性增大。该仿真和分析对高能量集中点目标测量精度的提升具有重要参考意义。     

HgCdTe光电二极管阵列的噪声等效温差特性

本文计算用于探测8～12μm波段辐射的Hg_(1-x)Cd_xTe光电二极管线列的噪声等效温差(NETD)。用材料性能作为参数,给出光电二极管的暗电流、信号和背景的光电流对光电二极管的截止波长及工作温度的依赖关系,并计算NETD与这些参数的关系。当非平衡载流子寿命和体掺杂级作为参数时,根据Hg_(1-x)Cd_xTe的克分子组分来确定NETD的最佳数值。获得了光电二极管的最适宜的截止波长和工作温度。对于现行技术和77K的焦平面温度来说,证明了实例系统的最适宜的截止波长是在9.5～10.5μm范围内。     

用于焦平面阵列的光电探测器 第二部分:HgCdTe

本文探讨 HgCdTe 的性质和一些新型结构,包括晶体生长、性能和探测器阵列的制作。     

HgCdTe焦平面探测阵列干法技术的刻蚀速率研究

首次报道了HgCdTe焦平面探测器微台面列阵成形工艺的干法技术有关刻蚀速率的一些研究结果。从HgCdTe外延材料的特点出发,详细分析了其干法刻蚀适用的R IE(Reactive Ion Etching)设备、刻蚀原理以及刻蚀速率的影响因素。采用ICP ( Inductively Coup led Plasma)增强型R IE技术,研究了一种标准刻蚀条件的微负载效应( etch lag)对刻蚀速率的影响,以及刻蚀非线性问题,并获得刻蚀速率随时间的关系。     

72元8～12微米高性能HgCdTe探测器阵列

阵列和杜瓦瓶的设计本阵列如图1所示,由72个(面积为0.0012平方英寸)元件构成,分成二排,每排36个,相邻元件的中心距离为0.0018英寸。制作这样小而密集的元件,要求提高工艺的一致性,使厚度的容许误差小于1微米。构     

1～14μm 用光伏HgCdTe阵列的性能

本文介绍两种成结方法:离子注入同质结和双层液相外延异质结。报导了受背景辐射限制的探测度。测量了预定包括1～3(短波长)、3～5(中波长)和8～14μm(长波长)波段的二极管R_0A理论预计值。在5×10~(-15)A/Hz~(1/2)电平下描述了暗噪声电流与频率和结偏压的关系。说明根据产生-复合和少数载流子电流扩散机理就可描述在任何有关波长和温度下的器件性能。     

HgCdTe薄膜材料缺陷的研究现状

HgCdTe外延薄膜材料中的缺陷是制约高性能红外焦平面器件发展的主要因素。对缺陷的研究与评价是材料生长以至器件制备过程中不可或缺的重要一环．本文详细介绍了HgCdTe外延材料中几种主要缺陷的研究进展．     

HgCdTe(光导)探测器阵列连结层的热导

激光器-光电传感系统的日益使用,需要生产在高热负载下能维持性能要求的红外探测器和阵列。探测器散热的能力主要受连结探测器晶体和基片及基片和散热片的热阻粘附层的限制。因此,需要一个方便的技术来确定一元探测器和红外探测器阵列连结层自身的热导。     

俄罗斯HgCdTe红外焦平面探测器的现状

介绍了俄罗斯对HgCdTe红外焦平面探测器的分代标准,及俄罗斯     

长波PbSnTe/PbTe背面光照异质结构镶嵌阵列

用液相外延技术生长的外延层制备了Pb_(0.76)Sn_(0.24)Te/PbTe背面光照异质结构镶嵌阵列。在85K时,这些二极管的光谱峰值发生在13微米,截止波长在14.2微米。该响应波长被认为是迄今所报导的在接近液氮温度下PbSnTe红外探测器的最长响应波长之一。光谱截止波长,正如所预期的那样,在温度降低时即移向长波,在30K时达到最大值,然而,低于该温度时,光谱响应又重行缩短。这种特性可用禁带宽度、费密能级、光学跃迁的热展宽对温度的关系来说明。     

砷掺HgCdTe长波红外光电二极管阵列的制备与性能

采用砷(As)掺杂HgCdTe材料研制了响应截止波长为12.5 μm,规格为256×1的长波红外光电二极管阵列.实验设计了一种新的pn结测量方法,测量发现砷掺长波HgCdTe材料离子注入形成pn结深度在3.6～5.3 μm之间,而其最大横向尺寸大约是设计尺寸的1.3倍.实验采用一种改进的表面处理工艺制备了砷掺HgCdTe长波红外光电二极管阵列,获得了良好的电学性能,该工艺与常规表面处理工艺相比可以使器件峰值阻抗提高2个量级,而-0.5v偏压下的动态电阻可提高约30倍.研究认为,器件性能提高的原因是由于改进工艺可以有效抑制器件表面漏电流.     

1—14μmPV(光伏)HgCdTe阵列的性能

最近对HgCdTe外延生长技术和器件表面钝化的研究,使光伏型红外探测器主要性能得以改进。以CdTe为衬底,用液相外延法,能生长具有任何组分的薄层HgCdTe,用这种材料制作探测器,其峰值响应能在1至14μm波长内进行调整。本文介绍了形成结的两种方式,即注入同质结和双层异质结。还报导了探测度受背景辐射限制(BLIP)的情况。为了设计1-3、3-5和8-14μm波段的二极管,从理论上预测了R_0A~((*))、频率和结偏压与暗噪声电流的关系,并以5×10~(-15)A/Hz~(1(?)2)来表征。这表明可以根据产生-复合(G-R)电流和少数载流子扩散电流的机理,在所关心的波长和温度下,讨论器件的性能。