基于热扩散制备平面PN结InSb红外焦平面芯片

研究了一种基于在锑化铟衬底材料上以热扩散工艺制备平面PN结的红外焦平面阵列(IRFPA)探测器芯片结构及其工艺流程。根据锑化铟材料的特性设计了新的焦平面器件制备流程,选择了等离子增强化学气相淀积(PECVD)淀积的非晶氧化硅(SiO2)、氮氧化硅(SiON)薄膜作为扩散工艺中的掩膜材料。在此基础上制备出了具有较好的I-V特性曲线的焦平面芯片。     

小型化锑化铟探测器制备

随着红外探测技术的不断发展,市场对红外探测器提出了越来越多的要求,如高分辨率、高工作稳定性、低成本、小型化等,红外探测器光敏芯片的制备技术随之向大面阵、小间距方向不断探索。基于市场需求,本文从技术发展的角度,研究采用离子注入技术、干法刻蚀技术制备台面结型焦平面阵列,实现高性能、窄间距、小型化光敏芯片的制备,为未来高分辨率芯片的制备奠定技术基础。文章介绍了128×128(15μm)、128×128(10μm)两款器件的制备,两款器件中测I-V性能良好,其中,128×128(15μm)器件杜瓦封装组件后性能表现良好。     

改用离子注入替代外延生产话筒管

结型场效应晶体管，长期来几乎都是采用外延扩散法工艺，随着微电子技术发展，半导体生产的离子注入设备及工艺相继推出，离子注入工艺越来越成熟。本文介绍了应用离子注入替代外延扩散制造话筒管的工艺概况。     

平面PN结InSb红外焦平面探测器的研究

研究了基于Be离子注入技术的平面型和Cd扩散技术的台面型锑化铟红外焦平面阵列（IRFPA）探测器芯片工艺流程。并进行了芯片I－V、成像结果等对比测试,Be离子注入平面型器件和扩散台面型芯片的性能水平相当,具备一定的工程应用水平。     

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.     

有关红外器件设计、研究、分析、工艺的论文文摘

离子注入结锑化铟探测器研究航空航天部○一四中心吴名权本文首先叙述了制备锑化铟注入结时,对注入元素、注入剂量、能量的一些考虑。对于1×10~(15)浓度的n型衬底、注入Mg~+,能量为150keV,剂量为5×10~(13)/cm~2、实测结果为0.58μm。这与计算结果相吻合。     

长波红外2048元线列碲镉汞焦平面器件

介绍了长波红外2048元线列碲镉汞焦平面器件的制备技术和达到的性能参数.探测器采用离子注入平面pn结制备光敏元,通过间接倒焊技术和读出电路互联,采用8个256元焦平面模块拼接2048元线列焦平面器件.光敏元的响应截止波长达到9.9μm,相应的RoA达到10Ωcm2,平均峰值探测率达到9.3×1010cmHz1/2 W-1,响应不均匀性为8%,有效光敏元率大干99.5%.     

低暗电流高温工作碲镉汞红外探测器制备技术

报道了与传统的n-on-p结构相比具有更低暗电流的p+-on-n型碲镉汞红外探测器的研究进展。通过水平滑舟富碲液相外延生长的方法在碲锌镉衬底上原位生长In掺杂碲镉汞n型吸收层材料,然后再分别采用As离子注入技术和富汞垂直液相外延技生长技术实现了P型As外掺杂的p+-on-n型平面型和双层异质结台面型两种结构的芯片制备。碲镉汞探测器的主要缺点是需要低温制冷,期望碲镉汞探测器在不降低性能的前提下具有更高的工作温度(High Operating Temperature,HOT),成为红外探测器技术发展的主要方向。本文对基于标准的n-on-p(Hg空位)掺杂工艺及新研制的p-on-n型As离子注入及异质结制备技术的探测器进行了高温性能测试,测试结果表明采用p-on-n型的碲镉汞探测器能够实现更高的工作温度。     

镁离子注入锑化铟分布的离子微探针测定

锑化铟光伏探测器的核心是p-n结的制作。因此,值得关心结深以及结的分布情况。文献[1]、[2]报导了用阳极染色法和示踪原子法来测定锑化铟p-n结的分布。近几年来采用离子探针法测定结深以及杂质分布,已在硅中得到广泛应用,这是因为离子探针法测量精度高、数据可靠。本文用离子探针测定镁离子注入锑化铟的分布,并用作图法得出实验值的平均     

Si_(0.2)Ge_(0.8)/Ge异质结的离子束辅助固相外延生长

采用离子束辅助固相外延技术,在Ge基片上制备了SiGe/Ge异质结。利用高分辨透射电镜(HRTEM)、能量散射谱(EDX)、喇曼散射谱对SiGe/Ge异质结的形貌、成分和结构等物理性质进行了表征。还利用上述分析手段研究了固相外延温度对SiGe/Ge异质结中SiGe外延层生长的影响。结果表明,低能条件下(30keV)离子注入有利于形成SiGe外延层;通过对SiGe外延层高分辨晶格像的傅立叶分析得出,900℃下进行固相外延能够有效抑制SiGe外延层中点缺陷的生成;而且利用该技术外延生长的SiGe层完全弛豫。     

PIN二极管的研究进展

制备PIN二极管的几种方法：扩散法、离子注入法、外延法和键合法。用各种方法制备PIN二极管的工艺过程。分析了各种方法的优缺点,着重比较了键合与外延方法制备PIN二极管。结果表明键合工艺制备PIN二极管不仅制造成本低,工艺简单,而且界面缺陷少,反向击穿电压高。所以用键合工艺制备PIN二极管可能成为未来主流制造技术。     

锑化铟红外焦平面阵列探测器的热应力结构优化

在液氮冲击实验中,锑化铟红外焦平面阵列探测器中各层材料之间线膨胀系数的不同将导致热失配产生,过大的热失配应力将引起锑化铟芯片断裂失效。为了降低热失配对锑化铟芯片的影响,基于弹性多层体系热应力计算理论,借鉴平衡复合物结构设计方法,优化平衡复合物结构上表面的热应变,使得平衡复合物结构中硅读出电路上表面的热应变尽可能接近锑化铟芯片下表面的热应变,从而大幅降低锑化铟芯片中的热应力。考虑器件加工工艺成熟度,经一系列计算表明:当硅读出电路的厚度取25 μm时,平衡复合物结构中硅读出电路上表面的热应变与InSb芯片下表面的热应变最为接近,此时锑化铟芯片中的拉应力最小。锑化铟芯片中拉应力的大幅降低,将为消减液氮冲击中锑化铟芯片的碎裂几率提供可以信赖的结构设计方案和实现途径。     

PIN结构自扫描光电二极管列阵

从自扫描光电二极管列阵（ＳＳＰＡ）的工作原理出发，提出采用外延、离子注入、推阱的技术，研究一种新颖的高响应度的ＰＩＮ结构的ＳＳＰＡ器件，详细的分析了工艺设计方案和实验方法，最后提供了样品的测试参数。     

国外白光LED技术与产业现状及发展趋势

近年来,LED技术与产业发展迅速,成为半导体制造行业的最大亮点.从技术和产业两个大的方面介绍了国外LED的发展现状、特点和趋势.介绍了产业化的两种衬底外延技术--蓝宝石衬底和SiC衬底,然后介绍了近年来出现的几种芯片技术、几大公司的芯片技术特点、常用的封装技术及其发展趋势目标等,最后介绍了LED器件的实验室水平和商业化生产的水平以及低成本LED的发展,总结了LED的技术发展趋势.产业方面、,主要介绍了LED生产线的分布、欧、美、日、韩等国的产业概况、公司封装产值排名及分析,最后总结了产业发展的特点与趋势.     

离子注入浅结制备技术

根据近年来的文献资料总结报道几种离子注入浅结制备技术，即：大角度偏转注入、分子离子注入、双离子注入，通过介质掩膜注入，注入固体源驱入扩散再分布、等离子体浸没离子注入（ＰＩＩＩ）和反冲离子注入等。     

Stencil mask ion implantation technology

The ion implantation process is important for the development or manufacturing of semiconductor devices, because ion implantation conditions directly influence some characteristics of semiconductor devices. Recently, we developed a new implantation technology, stencil mask ion implantation technology (SMIT). In the SMIT system, the stencil mask acts like a resist mask, and ions passing through the mask holes are implanted into selected regions of the Si substrate chip by chip. Use of SMIT has several advantages, notably lower manufacturing cost and shorter process time than in the case of conventional processing, because no photolithography process (including deposition and stripping of resist) is required. We have already demonstrated an application of SMIT to transistor fabrication, using various implanted dose conditions for the same wafer. Threshold voltage values can be controlled as effectively by implanted doses as they can by conventional implantation, and the dose dependence of the threshold voltage could be obtained from one wafer to which various implantation conditions are applied. Using SMIT, implantation conditions can be changed chip by chip without additional processes. This flexibility of implantation conditions is another advantage of SMIT. In this paper, we propose stencil mask ion implantation technology and show some fundamental results obtained by applying SMIT     

4英寸高质量InSb晶体生长研究

InSb晶体是制备中波红外探测器的重要材料。为了满足新一代超大规模阵列红外焦平面探测器的发展需求,开展了大尺寸InSb晶体的生长研究,解决了晶体生长的诸多关键技术,成功地生长出了直径为4 in的高质量InSb单晶,并加工出了高质量的4 in InSb抛光晶片。测试表明,直径大于120 mm的晶体长度超过100 mm,晶体位错密度小于100 cm^-2,其电学参数均匀,载流子浓度、载流子迁移率均满足制备高性能大规格红外焦平面探测器的要求。这为新一代超大规模阵列红外焦平面探测器的发展奠定了良好的材料基础。     

高斯激光辐照焦平面探测器温度场分析与仿真

为了研究激光辐照焦平面探测器的温度效应,采用ANSYS有限元软件建立高斯脉冲激光辐照锑化铟红外焦平面探测器的3维结构分析模型,并对该探测器3维温度场效应进行了研究。结果表明,激光辐照下,探测器最大温度出现在最上层的锑化铟芯片上,探测器最大温度达到锑化铟芯片熔点温度798K时,将会引起探测器的热熔融损伤,且熔融损伤阈值受到脉宽、光斑半径等激光参量的影响;高斯脉冲激光辐照下,探测器中各层材料的温度场分布呈现出非连续的高温极值区域,其主要原因是位于锑化铟红外焦平面探测器中间层相间分布的铟柱和底充胶具有迥异的热学性质,并且造成探测器温度场云图中锑化铟芯片、底充胶与硅读出电路高温极值区域形成类似于互补的高温分布。这为进一步研究温升效应引起的应力场分布、提高探测器激光防护性能提供了重要的理论分析依据。