碲镉汞表面钝化层研究

本文简要了碲镉汞光导探测器表面钝化层的研究及结果，介绍了阳极氧化膜的制备，氧化膜的化学组成及氧化膜的物理化学性质，阐述了阳极氧化膜的退火处理。经过退火处理，提高了氧化膜的绝缘性能。     

碲镉汞表面钝化层研究

本文简要报导了碲镉汞（ＭＣＴ）光导探测器表面钝化层的研究及结果，介绍了阳极氧化膜的制备，氧化膜的化学组成及氧化膜的物理化学性质。阐述了阳极氧化膜的退火处理。经过退火处理，提高了氧化膜的绝缘性能。     

碲镉汞表面硫化的光电子能谱及器件性能研究

利用X射线光电子谱(XPS)对HgCdTe表面的硫化特性进行了研究,发现溴腐蚀后的表面硫化处理可以去掉表面的氧化层, Te富集的程度大大减少,硫化处理后再长硫化锌对器件进行钝化,可以大大减少器件的表面漏电,增加器件工作电压和提高器件性能。     

碲镉汞表面钝化研究进展

碲镉汞(MCT)红外探测器近些年的发展非常迅速。随着相关技术的不断进步,对探测器的要求也越来越高。MCT探测器的表面对杂质、缺陷、损伤、温度等因素非常敏感,而器件的很多性能直接由其表面的性质决定,因此MCT材料表面的钝化被看成是红外探测器制备的关键工艺之一。为了提高器件表面的稳定性,最常用的方法就是对MCT材料表面进行钝化处理。主要介绍了几种常见的MCT材料表面钝化方法,然后结合国内外文献重点介绍了常见的介质膜钝化方法,并对以后的工作进行了展望。     

碲镉汞探测器的表面钝化

讨论表面钝化的概念、特性和作用,比较各类钝化技术及用于碲镉汞红外探测器的适应性。     

碲镉汞光化学氧化钝化及机理分析

采用光化学氧化钝化方法,首次实现了对n型碲镉汞光电导探测器的表现钝化;利用XPS分析了不同光化学氧化条件对氧化的影响及氧化物的构成,探讨了光化学氧化钝化的机理,并对光化学氧化钝化和阳极氧化的两类探测器性能进行了比较。     

用阳极氧化法钝化碲镉汞半导体表面

光电导半导体材料基体在电解液中用电解方法阳极氧化,如在含0.1克分子浓度的氢氧化钾,90％的乙二醇,10％的去离子水的电解液中,可形成阳极氧化物表面,使表面态密度保持稳定,以防止空穴电子对在扫出过程中复合。这样,能制成高温下长期稳定的红外探测器。     

硅基碲镉汞红外探测器表面钝化研究

碲镉汞(Mercury Cadmium Telluride, MCT)材料的表面钝化是红外探测器制备中的关键工艺之一。高性能MCT器件需要稳定且可重复生产的钝化表面和符合器件性能要求的界面。因此,探究MCT表面钝化技术具有重要意义。研究了MCT的分子束外延(Molecular Beam Epitaxy, MBE)原位钝化与磁控溅射钝化两种钝化技术。结果表明,MBE原位钝化膜层的致密性较好,钝化层表面的缺陷孔洞较小,钝化层与MCT的晶格匹配度较好,器件流片的电流-电压(I-V)特性要优于磁控溅射正常钝化。     

碲镉汞薄膜表面钝化的研究进展

赝二元体系碲镉汞(Mercury Cadmium Telluride, Hg_xCd_1-xTe)材料具有优异的光电特性,是制备高灵敏度红外探测器的最重要材料之一。为了获得性能优异的Hg_xCd_1-xTe探测器及其组件,目前已经发展了各种Hg_xCd_1-xTe材料制备技术和器件制作工艺。但在各种材料制备及器件应用过程中,Hg_xCd_1-xTe表面均会受到环境和不良表面效应的影响,所以需要采用先进的钝化工艺对其表面电荷态进行处理,改善材料表面的电学物理特性,从而实现器件探测性能的提升。因此,Hg_xCd_1-xTe薄膜表面钝化工艺对Hg_xCd_1-xTe红外探测器的性能提升至关重要。总结和分析了近年来碲镉汞薄膜表面钝化层的生长方法。按照本源钝化和非本源钝化进行了分类总结和综述,分析了不同钝化方法的优缺点,并对未来碲镉汞薄膜钝化工艺进行了展望。     

不同介质层钝化的碲镉汞光导型探测器的氢化研究

利用氢等离子体对阳极氧化层和ZnS钝化的碲镉汞光导型探测器进行了氢化处理,发现对于阳极氧化层钝化的器件,氢化处理后性能衰退,表现在信号的降低和噪声的增加,从表面形貌的观察,发现原来呈蓝色的阳极氧化层在氢化处理后几乎完全消失,从光谱响应上表现为短波方向的响应下降,认为由于氢化过程中介质层的消失使得氢离子直接轰击碲镉汞表面,造成少子表面复合速度增加.对ZnS钝化的器件氢化处理后性能改善,表现为信号的提高和噪声的下降,从光谱响应上表现为短波方向的响应抬高,从表面形貌观察发现ZnS的颜色略有变化,台阶仪测试表明氢化后ZnS的厚度减薄了约70nm,通过SIMS测试分析发现氢化过程中H离子可以穿过ZnS层到达ZnS与碲镉汞的界面处,认为氢离子对界面态起到了钝化作用,降低了界面态密度从而提高了器件的性能.     

碲镉汞红外焦平面器件表面复合膜层钝化技术

碲镉汞(Hg1-xCdxTe)红外器件的制备过程中,表面钝化工艺对于器件性能具有很大影响。通过实验,研究了溅射功率、靶基距、基片摆动角度等工艺参数对碲镉汞衬底上制备的CdTe/ZnS复合钝化膜层质量的影响。实验结果表明,当CdTe与ZnS溅射靶功率分布为140 W与350 W,靶基距为40cm,基片摆动角度为±30°时,中心2英寸区域膜层非均匀性达到±3%以内,同时钝化膜层表面粗糙度与附着能力获得了较大改善。     

碲镉汞光伏探测器的变面积表面钝化研究

利用同一片碲镉汞材料制备了由单层ZnS和双层CdTe/ZnS作钝化膜的变面积光伏探测器,对两种钝化膜结构的变面积器件进行了对比研究.通过分析两种器件的电流-电压(I-V)特性曲线以及零偏电阻-面积乘积(RoA)与周长-面积比(p/A)的关系曲线,发现ZnS钝化的器件具有较大的表面漏电流;通过分析两种器件的电流噪声与暗电流的关系,发现ZnS钝化的器件的噪声特性较接近散粒噪声,CdTe/ZnS双层钝化的器件则表现出较好的基本1/f噪声特性,使得器件噪声要小于单层ZnS钝化的器件.     

碲镉汞光伏探测器的变面积表面钝化研究

利用同一片碲镉汞材料制备了由单层ZnS和双层CdTe/ZnS作钝化膜的变面积光伏探测器,对两种钝化膜结构的变面积器件进行了对比研究.通过分析两种器件的电流-电压(I-V)特性曲线以及零偏电阻-面积乘积(RoA)与周长-面积比(p/A)的关系曲线,发现ZnS钝化的器件具有较大的表面漏电流;通过分析两种器件的电流噪声与暗电流的关系,发现ZnS钝化的器件的噪声特性较接近散粒噪声,CdTe/ZnS双层钝化的器件则表现出较好的基本1/f噪声特性,使得器件噪声要小于单层ZnS钝化的器件.     

碲镉汞材料表面钝化研究的发展（下）

碲镉汞（Hg1-xCdxTe,MCT）材料的表面钝化被认为是光导和光伏探测器制备中的关键步骤之一。实用的MCT器件需要稳定且可重复生产的钝化表面和符合器件性能要求的界面及表面势。通过对近年来的部分英语文献进行归纳分析,介绍了MCT表面钝化研究的进展。描述了MCT钝化的基本概念。讨论了部分MCT钝化膜的生长方法、界面性质和参数。     

HgCdTe阳极硫化+ZnS钝化膜表面与界面的研究

报道了HgCdTe阳极硫化+ZnS钝化膜表面与界面X射线光电子能谱(XPS)的研究及结果.系统地介绍了HgCdTe阳极硫化+ZnS钝化膜的制备,Br2-CH3OH与HgCdTe化学抛光的反应过程,阳极硫化的化学组成及生长机制.阐述了该钝化结构不同深度的组分分布及其对HgCdTe光伏器件电学特性的影响.     

碲镉汞材料表面钝化研究的发展（上）

碲镉汞（Hgl-xCdxTe,MCT）材料的表面钝化被认为是光导和光伏探测器制备中的关键步骤之一。实用的MCT器件需要稳定且可重复生产的钝化表面和符合器件性能要求的界面及表面势。通过对近年来的部分英语文献进行归纳分析,介绍了MCT表面钝化研究的进展。描述了MCT钝化的基本概念。讨论了部分MCT钝化膜的生长方法、界面性质和参数。     

中波碲镉汞/钝化层界面电学特性研究

HgCdTe表面/界面特性对器件性能具有重要的影响,表面/界面的状态主要依赖于表面处理和钝化工艺。采用Br2/CH3OH腐蚀液对液相外延(LPE)生长的中波HgCdTe薄膜进行表面处理后,使用Cd Te/Zn S复合钝化技术进行表面钝化,制备了相应的MIS器件并进行器件C-V测试。结果表明,HgCdTe/钝化层界面固定电荷极性为正,面密度为2.1×1011 cm-2,最低快界面态密度为1.43×1011 cm-2·e V-1,在10 V栅压极值下慢界面态密度为4.75×1011 cm-2,较低的快界面态密度体现出了CdTe/ZnS复合钝化技术的优越性。     

碲镉汞物理与化学钝化界面的AES研究

采用化学和物理方法分别在Hg1-xCdxTe (MCT)表面制备了阳极氟化膜、CdTe、ZnS和类金刚石薄膜(DLC)钝化层.采用俄歇光谱(AES)和红外透射光谱(IR)研究了这些钝化层与MCT之间的界面特性.结果表明与阳极氟化膜和CdTe膜相比,ZnS和DLC膜能较好地抑制MCT组元的外扩散.ZnS层中的Zn和S 易于向MCT内部扩散,而且发现在ZnS层中有O的存在,这可能是由于ZnS易与空气中水份发生作用所致.而DLC中C向MCT内表面扩散较少.MCT表面沉积DLC薄膜后红外透过率较ZnS有明显的提高.     

碲镉汞长波光导红外探测器的侧面钝化研究

为了解决小光敏元器件由于裸露在外的侧面占的比例大,易发生Hg溢出,对器件性能影响大的问题,在芯片制备过程中采用先刻蚀图形,再进行表面和侧面阳极氧化的工艺,制备了器件.利用SEM对芯片的侧面钝化效果进行了表征,并对器件进行了真空热浸和紫外光照射实验.SEM分析表明,器件侧面明显变光滑,通过腐蚀和侧面钝化,可以有效去除离子束刻蚀引入的缺陷.真空热浸的实验结果表明,侧面钝化后,器件耐热浸能力变强,小面积器件尤为明显.紫外光照射实验结果表明,经紫外光照射后,常规和侧面钝化器件性能均有所提高,这是因为紫外光照射促进了氧的扩散,减少了由于氧不足造成的氧的空位;同时,臭氧和氧原子的强氧化作用引起侧面的氧化.这些结果可为侧面钝化在短波红外半导体器件方面的应用提供实验基础.     

MBE原位碲化镉钝化的碲镉汞长波光电二极管列阵

采用分子束外延(MBE)技术在表面生长碲化镉(CdTe)介质膜的p型碲镉汞(HgCdTe)材料,并通过离子注入区的光刻、暴露HgCdTe表面的窗口腐蚀、注入阻挡层硫化锌(ZnS)的生长、形成p-n结的B+注入、注入阻挡层的去除、绝缘介质膜ZnS的生长、金属化和铟柱列阵的制备等工艺,得到了原位CdTe钝化的n+-on-p...