Cd1-xZnxTe晶片中Zn组分的室温 显微光致发光平面扫描表征

用显微光致发光（μ-PL）平面扫描的方法对CdZnTe(CZT)晶片进行了研究．分别在19μm×16μm的缺陷区域进行微米尺度和7.9mm×6.0mm的大面积范围内进行毫米尺度的逐点PL测量．对测得每一点的PL谱进行了拟合,得到测量点的禁带宽度等参数,其平面分布对应于CZT中Zn的组分分布．统计的结果给出禁带宽度的不均匀性．对样品进行溴抛光后重复类似的测量,结果表明禁带宽度的均匀性大为改善,接近了材料组分的真实分布．     

Cd_(1-x)Zn_xTe晶片中Zn组分的室温显微光致发光平面扫描表征

用显微光致发光 (μ- PL)平面扫描的方法对 Cd Zn Te(CZT)晶片进行了研究 .分别在 19μm× 16 μm的缺陷区域进行微米尺度和 7.9mm× 6 .0 mm的大面积范围内进行毫米尺度的逐点 PL 测量 .对测得每一点的 PL 谱进行了拟合 ,得到测量点的禁带宽度等参数 ,其平面分布对应于 CZT中 Zn的组分分布 .统计的结果给出禁带宽度的不均匀性 .对样品进行溴抛光后重复类似的测量 ,结果表明禁带宽度的均匀性大为改善 ,接近了材料组分的真实分布     

CdZnTe晶片显微光致发光谱中的等效温度分布研究

提出并实现了用微米级空间分辨率的显微光致发光（μ-PL)平面扫描谱对CdZnTe(CZT)晶片的表面亚微米层特性研究。在含缺陷区域进行微米尺度和在大面积范围内进行毫米尺度的逐点PL测量。对测得每一点的PL谱进行了拟合。拟合参数中等效温度Tc的统计分布给出两个分布中心,表明存在有两种机制的发光过程。同时统计结果给出发光各点的不均匀性。等效温度的平面分布图直观地给出了各温度的平面位置,样品经溴 抛光后重复类似的测量,结果表明等效湿度的统计均匀性大为改善。抛光后的不同的缺陷点表现出不同的发光特性,意味着各自起源的不同。大面积PL扫描的统计结果和平面分布给出样品特性的整体评价。     

"神舟3号"上生长Cd1-xZnxTe晶片Zn组分分布的显微荧光研究

用显微荧光(μ-PL)方法对在我国"神舟3号"上空间生长的CdznTe晶片中zn组分分布的研究.对晶片的单晶"壳"区及未完全熔化的"芯"区中的小结晶区域进行了逐点PL测量.对测得每一点的PL谱进行了拟合,得到测量点的禁带宽度参数Eg,其分布对应于CdznTe中zn的组分分布.测量结果给出了空间生长晶片zn组分布的变化趋势和统计规律.作为比较,测量并分析了一块采用相同方法在地面生长的CdznTe晶片.     

Cd1-xZnxTe太阳电池的一维数值模拟研究

具有禁带宽度在1.45～2.25eV连续可调特性的Cd1-xZnxTe(CZT)薄膜,用于顶电池在叠层薄膜太阳电池中有巨大的应用潜力。文章使用AMPS-1D对CdS/CZT结构的薄膜太阳电池进行模拟,研究了CZT与金属接触的背电极势垒、CZT薄膜厚度及掺杂浓度对CdS/CZT电池器件性能的影响。结果表明,需要采用功函数高(大于5.8eV)的金属作为背电极以消除背电极势垒;CZT薄膜厚度低于10μm时,增加厚度有助于增大电池短路电流;当CZT具有适当厚度(～6μm)时,对CZT层进行重掺杂(掺杂浓度1019～1021 cm-3)有助于获得更高效率的CdS/CZT电池。     

平面反射式二维光栅测量系统研究

针对超精密运动台的二维亚微米级精度同步测量需求，提出并建立了平面反射式二维光栅测量系统，研究了平面反射式二维光栅的平面位移同步测量方法，分析了平面反射式二维光栅测量系统的误差传递模型。通过Vold-Kalman滤波算法，对光栅信号中存在的高次谐波误差、幅值/相位误差进行实时修正和滤除。采用反正切细分算法和周期测量法对光栅正交脉冲的频率进行测量，实现对被测目标的高分辨率测量和实时运动速度测量。同时，构建了亚微米级测量精度的平面反射式二维光栅测量系统，测量范围为500 mm×500 mm,x、y方向的定位精度为±0.3μm，测量分辨率为0.005μm。     

熔体外延法生长截止波长8～12μm InAs1-xSbx单晶的透射光谱

用熔体外延法在InAs衬底上成功地生长了截止波长为8～12mm的InAs1-xSbx单晶.用红外光谱仪测量了样品的透射光谱.提出了组分微观分布函数的概念,并计算了InSb单晶和3种不同组分InAs1-xSbx样品的透射光谱.结果表明,实验测得的样品截止波长与计算得到的数据基本一致,从而证实了熔体外延法生长的InAs1-xSbx单晶的禁带宽度变窄现象,并认为组分微观分布的不均匀性可能影响Ⅲ-Ⅴ族混晶的能带结构.     

熔体外延法生长截止波长8～12μm InAs1-xSbx单晶的透射光谱

用熔体外延法在InAs衬底上成功地生长了截止波长为8～12mm的InAs1-xSbx单晶.用红外光谱仪测量了样品的透射光谱.提出了组分微观分布函数的概念,并计算了InSb单晶和3种不同组分InAs1-xSbx样品的透射光谱.结果表明,实验测得的样品截止波长与计算得到的数据基本一致,从而证实了熔体外延法生长的InAs1-xSbx单晶的禁带宽度变窄现象,并认为组分微观分布的不均匀性可能影响Ⅲ-Ⅴ族混晶的能带结构.     

精密转台在平面度检测中的应用

介绍了一种使用精密转台,千分表,0级平尺,光电自准直仪测量非连续平面零件平面度的方法。用该方法测量了一件直径Ф2310mm的非连续平面零件并给出其数据处理方法和测量结果。对这种测量方法进行了测量不确定度分析其结果为5μm。     

氢／空气预混平面火焰CARS温度测量

介绍了一套用于燃烧研究中对温度和成分浓度测量进行校准的氢／空气预混平面火焰燃烧４系统。采用氮ＣＡＲＳ技术对氢／空气预混平面火焰温度进行了系统的测量,包括不同当量比条件下的温度分布,温度的纵向和横向空间分布。结果表明,氮ＣＡＲＳ测温与氢／空气预混平面火焰的理论计算温度之间的误差为３．４％,而在燃烧炉表面上方１ｍｍ以上的空间属于火焰的温度均匀区,温度的不均匀性约为１．８％。     

昆明物理研究所大面积水平推舟液相外延碲镉汞薄膜技术进展

报道了近年来昆明物理研究所在富碲水平推舟液相外延碲镉汞外延薄膜制备技术方面的进展。2019年以来,突破了?120 mm碲锌镉晶体定向生长技术,使碲锌镉衬底沉积相和夹杂相密度≤5×103 cm－2,位错腐蚀坑密度（EPD）≤4.0×104 cm－2,?120 mm（111）晶圆衬底的Zn组份分布极差≤0.36%。基于碲锌镉衬底技术的进步,液相外延碲镉汞薄膜的最大生长尺寸达到了70 mm×75 mm,薄膜位错腐蚀坑密度均值为5×104 cm－2,X射线双晶回摆曲线半峰宽（DCRC-FWHM）≤35 arcsec,部分可控制到25 arcsec以下;50 mm×60 mm尺寸长波碲镉汞薄膜的厚度极差≤±1.25 μm,室温截止波长极差≤±0.1 μm,中波碲镉汞薄膜相应指标分别为≤±1 μm、≤±0.05 μm。材料技术的进展促进了制冷型碲镉汞探测器产能提升和成本的降低,也支撑了高性能长波/甚长波探测器、高工作温度（HOT）探测器以及2048×2048、4096×4096等甚高分辨率高性能探测器的研制。     

GaAsSb/InAlAs PA DHBTs Grown by Production MBE

The epi material growth of GaAsSb based DHBTs with InAlAs emitters are investigated using a 4 × 100mm multi-wafer production Riber 49 MBE reactor fully equipped with real-time in-situ sensors including an absorption band edge spectroscope and an optical-based flux monitor. The state-of-the-art hole mobilities are obtained from 100nm thick carbon-doped GaAsSb. A Sb composition variation of less than ± 0.1 atomic percent across a 4 × 100mm platen configuration has been achieved. The large area InAlAs/GaAsSb/InP DHBT device demonstrates excellent DC characteristics,such as BVCEO＞6V and a DC current gain of 45 at 1kA/cm2 for an emitter size of 50μm × 50μm. The devices have a 40nm thick GaAsSb base with p-doping of 4. 5 × 1019cm-3 . Devices with an emitter size of 4μm × 30μm have a current gain variation less than 2% across the fully processed 100mm wafer. ft and fmax are over 50GHz,with a power efficiency of 50% ,which are comparable to standard power GaAs HBT results. These results demonstrate the potential application of GaAsSb/InP DHBT for power amplifiers and the feasibility of multi-wafer MBE for mass production of GaAsSb-based HBTs.     

3D封装中的圆片减薄技术

随着微电子工业迅猛发展,圆片直径越来越大,当150mm、200mm甚至300mm英寸圆片被减薄到150μm以下时,圆片翘曲和边缘损伤问题变得尤为突出。超薄减薄技术是集成电路薄型化发展的关键技术,它直接影响电路的质量和可靠性。文章从超薄圆片减薄中常见的圆片翘曲和边缘损伤造成的损失出发,分析了圆片翘曲和边缘损伤的原因,提出了相应的改善措施。     

High-energy X-ray diffraction and topography investigation of CdZnTe

High-energy transmission x-ray diffraction techniques have been applied to investigate the crystal quality of CdZnTe (CZT). CdZnTe has shown excellent performance in hard x-ray and gamma detection; unfortunately, bulk nonuniformities still limit spectroscopic properties of CZT detectors. Collimated high-energy x-rays, produced by a superconducting wiggler at the National Synchrotron Light Source’s X17B1 beamline, allow for a nondestructive characterization of thick CZT samples (2–3 mm). In order to have complete information about the defect distribution and strains in the crystals, two series of experiments have been performed. First, a monochromatic 67 keV x-ray beam with the size of 300×300 μm² was used to measure the rocking curves of CZT crystals supplied by different material growers. A raster scan of a few square centimeter area allowed us to measure the full-width at half-maximum (FWHM) and shift in the peak position across the crystal. The rocking curve peak position and its FWHM can be correlated with local stoichiometry variations and other local defects. Typically, the FWHM values ranging from 8.3 arcsec to 14.7 arcsec were measured with the best crystal used in these measurements. Second, transmission white beam x-ray topography (WBXT) was performed by using a 22 mm×200 μm beam in the energy range of 50 keV to 200 keV. These types of measurements allowed for large area, high-resolution (50 μm) scans of the samples. Usually, this technique is used to visualize growth and process-induced defects, such as dislocations, twins, domains, inclusions, etc. the difference in contrast shows different parts of the crystal that could not be shown otherwise. In topography, good contrast is indicative of a high quality of the sample, while blurred gray shows the presence of defects. Correlation with other techniques (e.g., infrared (IR) mapping and gamma mapping) was also attempted. Our characterization techniques, which use highly penetrating x-rays, are valid for in-situ measurements, even after electrical contacts have been formed on the crystal in a working device. Thus, these studies may lead to understanding the effects of the defects on the device performance and ultimately to improving the quality of CZT material required for device fabrication. It is important to study crystals from different ingot positions (bottom, center, and top); consequently, more systematic studies involving scans from center to border are planned.     

碲镉汞富碲垂直液相外延技术

研究了碲镉汞富碲垂直液相外延技术.在研究该关键技术的过程中,提出了一种方法以检查外延前(Hg1-xCdx)1-yTey母液的均匀性.并且,通过减小生长腔体中的自由空间,对气体的对流和汞回流进行了抑制,及通过改进工艺过程中的温度控制方式来应对因对流和汞回流而造成的生长温度不确定性.在解决上述关键技术后,实现了碲镉汞垂直液相外延工艺的稳定性,所外延的中波碲镉汞材料的组分可重复性做到了±0.005,厚度控制能力达到了±5μm ,40×30mm2外延材料的横向组分均匀性(相对均方差)小于1.3×10-3,同生长批次材料片与片之间的组分和厚度差异分别小于0.001和1μm.在10mm线度上,表面起伏小于1μm.经热处理后,中波汞空位p型材料在77K下具有较高的空穴迁移率.另外,和水平推舟技术相比,垂直碲镉汞液相外延在提供大批量和大面积相同性能材料方面具有明显的优势,这对于二代碲镉汞红外焦平面批生产技术和拼接型超大规模红外焦平面技术的发展都具有重要的意义.     

一种基于CMOS工艺的电平转换芯片

基于CSMC 2P2M 0.6 μm CMOS工艺设计了一种电平转换芯片.整体电路采用Hspice和CSMC 2P2M的0.6 μm CMOS工艺的工艺库(06mixddct02v24)仿真,基于CSMC 2P2M 0.6 μm CMOS 工艺完成版图设计,并在一款多功能数字芯片上使用,版图面积为1mm×1mm,并参与...     

室温核辐射CdZnTe像素探测器的研制

采用布里奇曼法生长的CdZnTe(CZT)单晶,制成室温核辐射像素探测器.首先通过红外透过显微(IRTM)成像、电阻率测量以及单元探测器能谱响应测试等手段,综合评定了探测器用CZT晶体的质量,结果表明,晶片富Te相密度为28.43 mm-2且尺寸分布较均匀,电阻率为1010 Ω·cm;电子迁移率寿命积为1.07×10-...     

p-CZT的钝化处理和C-V特性研究

采用NH4F/H2O2作为p-CZT晶片的表面钝化剂,对未钝化与钝化表面处理的p-CZT晶片的C-V特性进行了对比研究.用XPS分析了钝化前后CZT晶体表面成分,发现钝化后CZT晶片表面形成厚度为3.1 nm的TeO2氧化层.用Agilent 4294A高精度阻抗分析仪,在1 MHz下对未钝化的和钝化的CZT晶片进行C-V测试.对测试结果的计算表明,钝化提高了Au与CZT接触的势垒高度(∮)b.未钝化的(∮)b为1.393 V,钝化后(∮)b变为1.512 V.