MCT液相外延薄膜的生长和特性

用开管水平液相外延系统从富Te溶剂中生长了不同x值的MCT薄膜。经X射线衍射、Hall电学参数、红外光谱、扫描电镜、X射线能谱仪和电子通道花样分析测试,结果表明:外延薄膜表面平整,光学参数较好,纵向、横向组份均匀,晶体结构完整,电学参数较好,外延膜质量优良。短波材料(n型):载流子浓度3.54×10~(14)cm~(-3),迁移率1.63×10~4cm~2V~(-1)s~(-1);中波材料(n型):载流子浓度9.95×10~(14)cm~(-3),迁移率为1.76×10~4cm~2V~(-1)s~(-1);原生长波材料(n型):载流子浓度为2.15×10~(15)cm~(-3),迁移率2.00×10~4cm~2V~(-1)s~(-1)。     

液相外延MCT薄膜的缺陷分析

用金相显微镜,X光衍射仪和扫描电子显微镜观察分析了用滑块LPE生长的MCT外延层。结果表明外延层中有大量的孪晶、亚晶以及晶界等缺陷,外延层的晶格还存在有扭曲以及大量的应力。对CdTe衬底材料的分析表明:外延层中的上述缺陷与CdTe衬底有一一对应关系。外延层与CdTe衬底的对比分析还表明:除CdTe衬底外,外延生长工艺对外延层质量也有很大影响。     

HgCdTe液相外延薄膜表面缺陷的控制

研究了HgCdTe液相外延薄膜表面两类宏观缺陷的形成原因.研究表明,大部分表面凹陷点(void)缺陷的形成是由衬底的蜡沾污所引入的,而表面凸起点(hill-like)是由衬底边缘脱落的CdZnTe微颗粒造成的,通过控制外延生长前的衬底处理过程,可以抑制这两类缺陷,从而生长出零(宏观)缺陷密度的优质HgCdTe外延薄膜.     

CdZnTe中富碲沉积相缺陷引起的液相外延HgCdTe薄膜表面缺陷

为了研究液相外延碲镉汞薄膜表面缺陷形成机制,采用光刻工艺结合化学腐蚀方法在碲锌镉衬底表面实现了网格化,研究了碲锌镉近表面富碲沉积相与外延薄膜表面缺陷的关系.结果表明:衬底近表面富碲沉积相会导致碲镉汞薄膜表面孔洞、类针形凹陷坑缺陷以及三角形凹陷坑聚集区;在液相外延过程中,高温碲镉汞熔液与CdZnTe衬底间的回熔作用可以减少与富碲沉积相相关的表面缺陷,薄膜表面缺陷与衬底表面富碲沉积相的匹配度与回熔深度负相关;回熔过程以及富碲沉积相形态、深度影响HgCdTe薄膜表面缺陷形态和分布.     

HgCdTe液相外延薄膜生长及缺陷表征

液相外延是制备HgCdTe薄膜材料的一项成熟技术,大尺寸的外延薄膜是研制HgCdTe红外焦平面列阵的基础。探讨了尺寸为30mm×40mm的HgCdTe液相外延薄膜生长技术,用红外透射光谱和X光貌相技术对材料进行了评价。并对HgCdTe薄膜表面的黑点缺陷、波纹起伏等特征形貌进行了讨论,指出黑点缺陷是杂质粒子在薄膜表面形成的包裹体,而表面波纹是由生长母液中的对流引起的。     

碲镉汞液相外延薄膜生长技术与性能

用液相外延的方法在ＣｄＺｎＴｅ衬底上生长Ｈｇ１－ｘＣｄｘＴｅ材料,获得了表面形貌好,位错密度低,组份均匀的碲匐汞外延材料,生长工艺对材料的参数控制有较好重复性,外延材料经热处理后,材料的Ｐ型和Ｎ型电学参数都达到较好的水平,并具有良好的可重复性。     

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。     

MOCVD外延碲镉汞薄膜的生长工艺选择

金属有机化合物汽相沉积（ＭＯＣＶＤ）技术是制备用于红外焦平面阵列（ＩＲＦＦＰＡ）的高质量碲镉汞（ＨｇＣｄＴｅ）薄膜材料的重要手段。文中讨论了汞源温度、生长温度、衬底材料及互扩散多层工艺（ＩＭＰ）等因素在ＭＯＣＶＤ外延生长碲镉汞薄膜过程中的作用机理,并选择适合的生长条件获得了质量优良的碲镉汞薄膜。     

液相外延用碲镉汞母液晶锭的组分均匀性

开展了液相外延用碲镉汞母液晶锭的合成工艺优化研究.通过优化合成温度、合成时间、摇炉速率和淬火工艺,有效提高了碲镉汞晶锭的纵向组分均匀性.用改进工艺后合成的碲镉汞母液晶锭生长了28个外延薄膜样品,其组分平均偏差为0.95%,满足第二代红外焦平面探测器研制对探测器材料组分均匀性的要求.     

MCT液相外延薄膜的研制

用开管水平卧式液相外延系统在不同生长条件下生长了不同 x 值的MCT 液相外延薄膜。通过对外延生长工艺的控制,外延薄膜的表面形貌有较大改善,残留母液大为减少;外延薄膜的结构参数、电学参数和光学参数均有较大改善和提高。分析表明外延膜有较高的质量。短波材料和中波材料均已作出性能较高的器件。     

Hg_(1-x)Cd_xTe液相外延层表面交错直线线痕的形貌分析

以CdTe为衬底的Hg_(1-x)Cd_xTe液相外延层表面边角处时常出现交错直线线痕,其所及之处破坏了表面的光洁度和平整性.对交错直线线痕进行了研究分析,并首次提出CdTe衬底中交错位错排的存在,导致Hg_(1-x)Cd_xTe液相外延层表面交错直线线痕的形成,再现性实验充分证明了这一推断的正确性。     

分子束外延HgCdTe表面缺陷研究

采用GaAs作为衬底研究了HgCdTe MBE薄膜的表面缺陷,借助SEM分析了不同缺陷的成核机制,确定了获得良好表面所需的最佳生长条件。发现HgCdTe外延生长条件、衬底表面处理等因素与外延层表面各种缺陷有关,获得的外延层表面缺陷（尺寸大于2μm）平均密度为300cm^-2,筛选合格率为65％。     

MCT薄膜增压LPE生长实验

由于汞压难于控制,碲镉汞液相外延中汞压的控制被认为是该工艺成败的关键之一。用充H_2和附加HgTe控制汞源形成所谓增压液相外延,能够有效地解决汞压控制问题。对此,本文从理论上作以定性的初步探讨,并且用该方法在(111)CdZnTe单晶衬底上外延生长出组分x=0.18的Hg_(1-x)Cd_xTe单晶膜。     

昆明物理研究所分子束外延MCT薄膜技术进展

本文对比分析了碲镉汞p-on-n器件四种制备方式的优劣,其中,VLPE（Vertical Liquid Phase Epitaxy）技术具有原位As掺杂与高激活率的技术优势,是制备高性能p-on-n双层异质结器件的重要方式。针对该技术,从材料生长、器件工艺和器件性能方面回顾了国内外研究进展,讨论了国内外差距,明确了制约该技术发展的关键问题和技术难点,并提出了解决思路。最后,展望了VLPE技术p-on-n异质结器件的发展趋势。     

液相外延原位Au掺杂碲镉汞薄膜材料的研究

通过液相外延方法,在碲锌镉衬底上制备了原位Au掺杂碲镉汞薄膜材料,采用金相显微镜、X光双晶衍射仪、二次离子质谱仪、Hall测试、少子寿命测试等手段对Au掺杂的碲镉汞薄膜材料进行了表征,外延片的表面形貌、晶格质量等和常规的碲镉汞外延材料基本相当,少子寿命较常规材料提高至少一个量级,芯片R0A提高至少5倍,并成功制备出了截止波长为10 μm的256×256探测器芯片,响应率非均匀性为2.85%,有效像元率为99.2%。