掺In碲镉汞的光学和电学性能研究

碲镉汞材料的电学、光学性能直接影响红外探测器的性能,掺杂是一种有效提高材料性能的手段,因此碲镉汞材料的相关掺杂研究至关重要。利用步进式扫描傅里叶红外调制光致发光(Fourier Transform Infrared Modulated Photoluminescence, FTIR-PL)测试仪对不同退火条件下的掺In碲镉汞材料进行了变温测试,降低了实验过程中的信噪比,获得了较好的光谱图。在此基础上结合霍尔测试结果,分析了由温度变化导致的能级位置变化以及不同退火条件处理后碲镉汞材料的发光峰强度和位置的变化。     

长波碲镉汞材料As掺杂激活研究

利用离子注入工艺实现长波碲镉汞材料的As掺杂,As作为掺杂介质表现出两性掺杂行为,而As只有占据Te位成为受主才能形成P型碲镉汞材料。通过对砷掺杂碲镉汞材料在汞气氛中进行退火,分析注入退火引起的样品电学性质的变化,对砷激活退火采用的汞压、温度及时间进行了研究,利用霍尔测试和二次离子质谱仪(SIMS)等手段分析激活效果,研究发现,高温富汞热退火可以实现碲镉汞As激活。     

弱P型碲镉汞材料和陷阱模式光导探测器

窄禁带碲镉汞(HgCdTe)为电子和空穴混合导电的多载流子体系材料,特别是对于弱p型材料,由于电子和空穴的迁移率相差大约两个数量级,更容易受到少数载流子电子的干扰,因此单一磁场的霍尔测试无法区分迁移率较低性能较差的n型材料和p型材料.通过变温变磁场的霍尔测试对两种碲镉汞材料的磁输运特性进行了测试区分.另外对由弱p型材料...     

As掺杂碲镉汞富碲液相外延材料特性的研究

对富碲液相外延As掺杂碲镉汞(HgCdTe)材料的研究发现,其电学性能存在着不稳定性,材料霍尔参数的实验数据与均匀材料的理论计算结果也不能很好的吻合.通过采用剥层变温霍尔测量和二次离子质谱(SIMS)测试对材料纵向均匀性进行检测的结果显示,外延材料中的As在高温富汞激活退火过程中具有向材料表面扩散的效应,导致在表面形成了高于主体层浓度1～2个量级的高浓度表面层,并导致了AsTe受主的浓度在HgCdTe薄膜中呈非均匀分布.考虑这一效应并采用双层模型的霍尔参数计算方法后,As掺杂HgCdTe液相外延材料的电学行为得到了较好的解释,并较为准确地获得了退火后材料表面层与主体层的受主浓度及受主能级等电学参数.     

掺砷碲镉汞的研究进展

掺砷碲镉汞是一科用于制作p-on-n器件和实现高性能碲镉汞探测器及多色红外焦平面阵列的关键材料。对掺砷碲镉汞的相关文献进行了归纳分析。砷渺活效率与退火条件及砷的浓度直接相关。对于掺砷浓度在10^16-10^18cm-3范围内的碲镉汞,通过300℃／16h和240℃／4sh两步退火可将样品前表面激活为P型材料,但汞空位的浓度相对于背面较高。样品背面靠近衬底处可能存在AsT和AsHg缺陷。     

退火工艺对HgCdTe材料位错密度及电学性能影响的研究

实验分别采用高低温退火和循环变温退火方式对液相外延生长的HgCdTe材料进行饱和汞压热处理,研究了两种热处理工艺对碲镉汞材料位错密度及电学性能的影响。结果表明：相较于高低温退火,经循环变温退火后HgCdTe材料的位错密度有了明显的降低,并且材料的迁移率有了显著的提升。研究发现循环变温退火是一种较好提升HgCdTe材料性能的热处理方法。     

p型碲镉汞液相外延材料Ag掺杂的研究

利用SIMS和变温霍尔测量手段对P型Hg0.77Gd0.23Te液相外延材料的Ag掺杂技术、机理及掺杂碲镉汞材料的性能进行了研究。结果表明采用AgNO3溶液直接浸泡方式对该材料进行掺Ag是成功的，掺杂浓度与被掺杂材料中的汞空位浓度是一致的，掺杂后，P型碲镉汞材料的受主能级比掺杂前有明显的减小，从实验结果可看到掺Ag碲镉汞材料的电学性能在室温下保持稳定。     

非晶态碲镉汞薄膜晶化过程的椭圆偏振光谱研究(英文)

采用椭圆偏振光谱技术研究了非晶态碲镉汞薄膜在不同退火条件下的结构性能。结果表明非晶态碲镉汞薄膜在退火过程中的成核晶化是在薄膜内部均匀发生的,对于不同晶化程度的薄膜,其光学常数谱具有明显的特征,通过对光学常数谱的分析研究可以对非晶态碲镉汞薄膜的晶化程度进行量化表征,从而控制退火条件,优化材料质量。     

可见近红外波段碲镉汞材料光学常数测定与宽谱增透设计

将碲镉汞(Hg_(1-x)Cd_xTe)红外焦平面器件衬底去除后,其响应波段可拓展到可见光波段,在高光谱成像应用中可显著减小系统的尺寸和重量,对光电探测系统的小型化和微型化具有重要实用价值.而明确碲镉汞材料在可见近红外波段的光学常数,对碲镉汞器件在这一响应波段的性能研究具有重要意义.分别测量了不同组分碲镉汞材料的椭圆偏振光谱,拟合得到了其在400~1 600 nm波段范围内的光学常数值,并利用反射光谱对获得的光学常数进行了验证.采用这些碲镉汞外延材料光学常数测量值,并选用Zn S和YF3分别作为高低折射率的增透膜材料,针对不同响应波段的背入射可见近红外碲镉汞焦平面器件,设计了不同的宽谱增透膜系,响应波段范围内的平均透过率高于90%.     

碲镉汞材料提纯研究

杂质是影响碲镉汞器件性能的重要因素之一.对于碲锌镉衬底晶体和窄禁带碲镉汞材料来说,杂质的影响更加显著.主要论述了碲镉汞材料中常见的杂质类型以及杂质在材料中的作用,并分析了影响器件性能的主要杂质.采用辉光放电质谱法(Glow Discharge Mass Spectrometry,GDMS)测试了材料中的杂质含量,同时通...     

分子束外延HgCdTe薄膜As掺杂P型激活研究

报道了利用As4作为掺杂源获得原位As掺杂MBE HgCdTe材料的研究结果．利用高温退火技术激活As使其占据Te位形成受主．对原位As掺杂MBE HgCdTe材料进行SIMS及Hall测试,证实利用原位As掺杂及高温退火可获得P型MBE HgCdTe材料．     

液相外延HgCdTe薄膜组分均匀性对红外透射光谱的影响

用多层模型和膜系传递矩阵计算了HgCdTe/CdZnTe外延薄膜的红外透射光谱，结果表明组分扩散区主要影响透射光谱的干涉条纹和透射率小于10％的区域，而组分梯度区则影响吸收边斜率．横向组分波动也将影响透射光谱的吸收边斜率，当组分均方差小于0.005时，横向组分波动对透射光谱影响可以忽略．用新的组分分布模型计算了HgCdTe/CdZnTe液相外延薄膜的理论透射光谱，并运用非线性二乘法使理论曲线能够很好地与实验结果吻合，从而获得了更加可信的HgCdTe外延薄膜的纵向组分分布和厚度参数．     

用液相外延法生长3～7μm波段InAs/InAs1-ySby及其光学和电学性质

用液相外延(LPE)法在InAs衬底上生长了3～7μm波段的InAs1-ySby外延层,研究了外延多层的组份与禁带宽度和晶格常数的关系。用光学显微镜、傅立叶变换红外(FTIR)透射、光荧光(PL)谱测试以及偏振光椭圆仪研究了外延材料的光学特性。电学性质是将计算值与实测有效霍尔(Hall)参数的厚度关系拟合得到的。结果表明,本文生长的材料在中红外光伏型探测器上具有良好的应用前景。     

砷掺杂基区n-on-p长波光伏碲镉汞探测器的光电特性

报道了砷掺杂基区n-on-p长波碲镉汞平面结器件的电流电压特性、光谱响应特性,并同p型汞空位n-on-p长波碲镉汞平面结器件进行对比分析,发现砷掺杂基区长波器件的很多性能如优值R0A、电流响应率、黑体探测率都要优于汞空位基区长波器件。     

GaP：N液相外延层中杂质对PL谱的影响

借助低温光致发光方法测量了ＧａＰＮ双液相外延材料ＰＬ谱，结果表明：辐射复合效率高的材料ＰＬ谱基本上由孤立Ｎ和ＮＮｉ等束缚激子尖锐峰组成；发光效率较低的ＰＬ谱含有ＤＡ对辐射跃迁的钟形谱上迭加ＮＮｉ峰．分析了谱峰的性质，阐明了提高ＧａＰＮ外延片发光效率的制备工艺途径     

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．     

Influence of growth temperature on crystalline quality and Raman property of InAs0.6P0.4/InP

IrlAs0.6P0.4 epilayers grown by low-pressure metal organic chemical vapor deposition （LP-MOCVD） on InP （100） sub- strate are investigated. The influence of growth temperature on crystalline quality of InAs0.6P0.4 epilayer is character- ized by scanning electron microscopy （SEM）, Hall measurements, photoluminescence （PL） spectra, and the Raman properties are analyzed by Raman scattering spectrum. The characterization results show that the crystalline quality and Raman property of InAs0.6P0.4 epilayers have close relation to the growth temperature. It indicates that 530 ℃ is the optimum growth temperature to get good quality and properties of InAs0.6P0.4 epilayers.     

Effects of hydrogen on majority carrier transport and minority carrier lifetimes in long-wavelength infrared HgCdTe on Si

We present extended results on the use of a hydrogen plasma to passivate the effects of defects in long-wave ir HgCdTe/Si. Annealed and as-grown epilayers, in situ doped with indium, were exposed to a hydrogen plasma generated in an electron cyclotron resonance (ECR) reactor. Secondary ion mass spectrometry was used to measure the extent of hydrogen incorporation into the epilayers. Hall and photoconductive lifetime measurements were used to assess the efficacy of passivation. The passivation of defects responsible for the scattering and recombination of electrical carriers was observed for most ECR conditions over a range of dislocation densities.