分子束外延生长Hg1-χCdχTe材料原位退火研究

对分子束外延(MBE)生长了Hg1-χCdχTe薄膜材料进行原位退火研究.显微镜观察可知,原位退火可以得到光滑的材料表面,并可以降低材料的腐蚀坑密度(EPD).霍尔测试结果表明,通过调整退火温度和汞束流可以明显地改善Hg1-χCdχTe材料的电学性能.研究表明Hg1-χCdχTe材料的原位退火技术在改善材料的微观结构和电学性能方面有着重要的意义.     

金掺杂碲镉汞外延材料生长及拉曼光谱研究

采用气相外延技术生长金掺杂的Hg1-xCdxTe 薄膜材料,通过高低温退火工艺有效控制p 型Hg1-xCdxTe 材料的电学参数,利用傅里叶光谱仪、金相显微镜以及拉曼光谱技术对薄膜材料进行表征。通过常规光伏器件的制作工艺,利用金掺杂材料初步研制了短波器件,器件性能较好黑体DP* 可达4.67E+11/(cmHz1/2W-1)。     

Hg1—xCdxTe材料中的Te离子空位共振能级

利用拉曼显微镜在室温下对金属有机化合物气相外延（MOVPE）和液相外延（LPE）方法生长的Hg1-xCdxTe薄膜材料以及用加速坩埚旋转布里奇曼（ACRT－Bridgman)和Te溶剂方法生长的Hg1-xCdxTe体材料进行了系统研究，在上述4种方法生长的材料的显微拉曼光谱中，均发现在导带底上方且远高于材料导带底对应能级的显微荧光发光峰，通过详细比较可以判定，高于导带底约1．5eV的显微荧光起源于Hg1-xCdxTe材料中的Te离子空位与材料导带底的共振能级发光，从而确定在碲镉汞材料中存在一个稳定的Te离子空位共振能级。     

碲镉汞霍耳测试副效应及其与组分的关系

为了准确地表述碲镉汞(Hg1-xCdxTe)的电学性能,对碲镉汞(Hg1-xCdxTe)样品进行了霍耳效应测试,讨论了伴随霍耳电压所产生的几种副效应电压的特性及其消除方法,研究了第5种电压在不同组分x碲镉汞样品上的体现。在高阻样品上拟合出第5种电压随测试电流变化曲线。分析了第5种电压和碲镉汞材料晶体质量之间的关系。     

Hg在As激活退火中的作用

对原位As4掺杂MBEHgCdTe材料退火前后的电学性质进行了研究.原生样品以及N型退火样品的测试结果显示,随着As掺杂进入HgCdTe的同时,样品中产生了额外的Hg空位,并且在样品中引进了一种N型深能级结构.不同Hg分压下的激活退火结果显示,高温汞压下退火可以获得P型MBE HgCdTe材料.但是,真空退火结果显示As很难被激活.说明在激活退火过程中As在各个格点之间转移时,外界的Hg起重要作用.     

金掺杂HgCdTe气相外延生长及二次离子质谱研究

通过气相外延技术生长了Au掺杂的Hg1-xCdxTe薄膜材料。利用傅里叶光谱仪和金相显微镜对外延材料进行了表征。通过二次离子质谱(Secondary Ion Mass Spectroscopy, SIMS)技术分析了Au在Hg1-xCdxTe外延层以及CdZnTe衬底中的纵向分布趋势。利用SIMS技术还分析了I、II族和VI、VII族杂质在Hg1-xCdxTe外延层以及CdZnTe衬底中的纵向分布趋势,发现衬底和外延层的过渡区具有吸杂作用。研究结果对提高探测器的性能具有指导意义。     

采用ZnCdTe衬底的MBE Hg1—xCdxTe位错密度研究

报道了用MBE的方法,在ZnCdTe衬底上制备Hg1-xCdxTe薄膜的位错密度的研究结果.研究发现Hg1-xCdxTe材料的位错密度与ZnCdTe衬底的表面晶体损伤、Hg1-xCdxTe生长条件以及材料组分密切相关.通过衬底制备以及生长条件的优化,在ZnCdTe衬底上生长的长波Hg1-xCdxTe材料EPD平均值达到4.2×105cm-2,标准差为3.5×105cm-2,接近ZnCdTe衬底的位错极限.可重复性良好,材料位错合格率为73.7%,可满足高性能Hg1-xCdxTe焦平面探测器对材料位错密度的要求.     

变温循环热处理对液相外延Hg1-xCdxTe薄膜材料晶体质量的影响

采用X射线衍射双晶回摆曲线半峰宽(FWHM)、反射式X射线形貌相和腐蚀坑密度(EPD)技术对开管变温热处理前后的液相外延(LPE)Hg1-xCdxTe薄膜材料晶体质量进行了研究.变温循环热处理能有效减小液相外延Hg1-CdxTe薄膜材料的FWHM、释放材料中的应力、减少材料的腐蚀坑密度,说明变温循环热处理是一种简单而有效的改善Hg1-xCdxTe薄膜材料晶体质量的方法.     

Hg1-xCdx Te晶体生长及太赫兹性能研究

利用移动加热区方法(THM)生长了不同Cd组分的Hg1-xCdxTe晶体,通过傅立叶光谱仪和太赫兹时域光谱系统,研究了不同Cd组分Hg1-xCdxTe晶体在红外波段和太赫兹波段的透射光谱.当Cd组分小于0.279时,Hg1-xCdxTe材料在0.2～1.5 THz波段透过率接近0.在0.9 THz附近观察到Hg1-xC...     

Cl2／Ar／BCl3ICP刻蚀对AIGaN的损伤研究

感应耦合等离子体（ICP）刻蚀在AlGaN基紫外探测器台面制作中起着重要作用，初步研究了Cl2／Ar／BCl3ICP刻蚀对A1GaN材料的损伤。运用X射线光电子能谱（XPS）对ICP刻蚀前后的n型Al0.45Ga0．55N表面进行了分析，并对刻蚀后AlGaN材料在N2气中快速热退火进行了研究。结果表明，在N2气中550℃退火3min对材料的电学性能有明显的改善作用。     

分子束外延P-on-N HgCdTe As扩散调控研究

对分子束外延（MBE）生长的原位As掺杂HgCdTe外延材料的热退火造成的As扩散控制进行研究。在较低的退火温度下获得了As扩散长度可控的HgCdTe材料,易于形成符合设计参数的PN结轮廓,为后续新型焦平面器件的研发提供基础。研究发现,在热退火过程中,原位As掺杂HgCdTe的As浓度的大小和纵向分布随着不同的Hg分压而发生改变。并通过理论计算获得了不同Hg分压下的As扩散系数。同时,通过数值模拟对不同As扩散长度的P-on-N器件结构进行了暗电流模拟,验证了As掺杂结深推进工艺的重要性。     

Hg1-xCdxTe光伏探测器的表面漏电流机制及其钝化

表面漏电流能对Hg1-xCdxTe光伏探测器性能产生很大的影响,因此选择合适的钝化工艺尤其重要。本文主要论述了Hg1-xCdxTe光伏探测器表面漏电流机制及其钝化技术的发展状况。     

Au掺杂HgCdTe材料的光电特性

Au掺杂是改善光伏型HgCdTe红外探测器性能的一种技术途径,通过Au掺杂来取代HgCdTe材料中的本征的Hg空位,可以提高材料的少子寿命和少子扩散长度。采用液相外延技术生长了Au掺杂的HgCdTe外延材料,Au的掺杂浓度为~8×1015/cm3,通过富Hg退火技术来抑制材料中的Hg空位,Hg空位的浓度控制在1~2×1015/cm3。变温霍尔测试表明,退火材料中的受主杂质能级为8~12 meV,并且与退火条件相关。采用Au掺杂材料和离子注入成结工艺制备了截止波长为14 μm的甚长波红外焦平面器件,测试结果显示,用Au掺杂取代Hg空位掺杂,可以显著提高红外探测器的光响应率,探测器的内量子效率可以达到95%以上。     

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。     

电光与红外系统：技术及应用（SPIE Vol．5612）

一、探测器技术 1.集成焦平面列阵技术在激光微小卫星网络中的使用（Shlomi Arnon） 2．基于用分子束外延方法生长的多层结构的小间距Hg1-xCdxTe光导体的性能（Galina V．Chekanova等） 3．结构紧凑的新型中波和长波凝视探测器（Alain Manissadjian等）     

Al掺杂HfO2高k栅介质沉积后退火工艺研究

为满足集成电路发展需求,通过向HfO2掺入Al元素形成Al掺杂的HfO2新型高k材料,并在不同的环境和温度下进行退火,研究其电学特性的变化。通过对电学参数的分析,研究Al掺杂HfO2材料体内正电荷缺陷、k值（晶相变化）、界面层厚度、栅漏电等的影响。最终,在N2环境中700℃退火条件下,Al掺杂HfO2的电学特性达到最优,其EOT为0.88nm、Vfb为0.46V和Ig为2.19×10-4A/cm2。最优条件下的EOT可以满足14/16nm器件的需要（EOT<1nm）,Ig比相同EOT的HfO2材料小3个数量级。     

8～14微米碲镉汞材料电参数与光电导探测器性能的关系

本文阐述不同退火温度下获得的材料电学参数。选择合适的退火温度,可以得到性能优良的电学参数材料。同时较详细地列出了退火后的材料在低温(77K)和室温电阻率变化及光电导样品在低温(77K)和室温电阻值的变化对光电导探测器探测率的影响。电阻率相对变化在10倍左右的材料可以制得性能较好的光电导探测器样品,最高黑体探测率D_(bb)~＊=2×10~(10)厘米·赫~(1/2)瓦~(-1)。     

Hg1-xCdxTe/CdTe/Si薄膜厚度测试方法的研究

在分子束外延生长高质量的CdTe/Si复合衬底上,分别通过MBE和LPE技术成功地研制出Hg1-xCdxTe/CdTe/Si红外探测器所需的重要红外半导体材料。利用傅里叶变换红外光谱仪对Hg1-xCdxTe/CdTe/Si红外半导体材料的红外透射光谱进行测试分析且计算薄膜厚度,并配合扫描电子显微镜对其厚度计算分析进行校正,最终获得一种无破坏、无污染、快捷方便的多层膜厚度测试方法。     

Si基HgCdTe材料的电学特性研究

文章研究了Si基分子束外延HgCdTe原生材料、P型退火材料和N型退火材料的霍耳参数、少子寿命等材料电学特性.研究发现,晶格失配导致Si基HgCdTe材料原生材料和N型退火材料迁移率低;Si基原生HgCdTe材料属于高补偿材料,但高补偿性并非材料的固有特性,通过P型退火可使材料变为低补偿材料,迁移率得到提高.采用分子束外延方法制备的3in Si基HgCdTe材料电学性能与GaAs基HgCdTe材料相比,性能还有待提高.改进分子束外延生长工艺提高HgCdTe质量,从而进一步提高迁移率,是Si基外延研究的关键.     

Si基HgCdTe材料的电学特性研究

文章研究了Si基分子束外延HgCdTe原生材料、P型退火材料和N型退火材料的霍耳参数、少子寿命等材料电学特性。研究发现，晶格失配导致Si基HgCdTe材料原生材料和N型退火材料迁移率低；Si基原生HgCdTe材料属于高补偿材料，但高补偿性并非材料的固有特性，通过P型退火可使材料变为低补偿材料，迁移率得到提高。采用分子束外延方法制备的3in Si基HgCdTe材料电学性能与GaAs基HgCdTe材料相比，性能还有待提高。改进分子束外延生长工艺提高HgCdTe质量，从而进一步提高迁移率，是Si基外延研究的关键。