Cd饱和气氛退火对碲锌镉晶体导电类型转变界面的影响

在富Te生长条件下,通过垂直布里奇曼法制备的部分碲锌镉晶体内存在导电类型转变界面.采用富Te液相外延技术在含有导电类型转变界面的碲锌镉衬底上生长碲镉汞薄膜,制成的红外焦平面探测器响应图上存在明显的响应不均匀分界面.碲锌镉晶体的导电类型转变由缺陷类型的不同引起,为消除碲锌镉衬底的导电类型转变界面,提升碲镉汞红外焦平面的成...     

固态再结晶法生长碲镉汞晶体的相变过程

叙述了固态再结晶生长碲镉汞晶体的生长方法 ,讨论了固态再结晶法生长碲镉汞晶体的相变过程和消除树枝结晶的机理及实验结果。简述了再结晶过程中晶粒长大的相变驱动力。     

原位退火对碲锌镉晶体第二相夹杂缺陷的影响

采用传统布里奇曼法生长碲锌镉晶体,在配料过程中添加适当过量的Cd,并在晶体生长结束阶段的降温过程中加入晶锭原位退火工艺,晶体的第二相夹杂缺陷得到了有效抑制.根据晶体第二相夹杂缺陷的形成机理,结合热扩散理论和碲锌镉晶体的P-T相图,研究了退火温度对晶体第二相夹杂缺陷密度和粒度(尺寸)的影响,获得了抑制碲锌镉晶体第二相夹杂...     

富碲碲镉汞液线温度的测量——富碲碲镉汞相图研究之一

由于碲镉汞单晶在熔体生长中比较难于获得符合化学计量比的晶体,常常由于晶体的组份不均匀性和晶体结构的不完整性造成器件研制工艺的困难。碲镉汞晶体组份的不均匀性及结构不完整性主要是由于在晶体生长中的高汞压以及赝二元系固液相线的距离宽所致。为了克服上述困难,近年来国外连续发表了有关液相外延生长碲镉汞的方法,同时发表了有关富碲三元系碲镉汞液相外延研究工作,并报导了有关富碲角碲镉汞相图的资料。在富碲角相图的研究中最先应该解决的是富碲碲镉汞合金的凝固点的测量问题。正如我们在发表赝二元系碲镉汞相图前曾对碲镉汞合金材料的熔点进行测定一样,这个问题的解决对富碲碲镉汞相图研究同样是个     

Cd1-xZnxTe晶体中由本征缺陷引起的导电类型转变界面研究

在富Te生长条件下,采用垂直布里奇曼法（vertical Bridgman method, VB）生长的部分碲锌镉（Cd_1-xZn_xTe, CZT）晶体内存在导电类型转变界面。为深入探讨碲锌镉晶体导电类型转变界面形成的原因,结合晶体导电类型和红外光谱透过率的测试结果与第一性原理的理论计算进行分析,结果表明,碲锌镉晶体内的导电类型转变界面是晶体生长过程中形成的Cd空位（V_Cd）缺陷与Cd间隙（Cd_i）缺陷导致的。在富Te条件的生长过程中,Cd空位缺陷易于形成,碲锌镉晶体材料中含有大量的Cd空位缺陷,材料的导电型为p型。在晶体生长结束阶段的降温过程中,Cd原子会扩散至碲锌镉晶体中,促进了Cd间隙缺陷的形成,在碲锌镉晶体材料中形成Cd间隙缺陷,导致晶体材料的导电性转变为n型。     

PBN坩埚生长碲锌镉单晶的性能与缺陷研究

采用垂直布里奇曼法,利用热解氮化硼(PBN)坩埚生长碲锌镉单晶(CdZnTe),并对晶体进行定向、切割与磨抛制成(111)面碲锌镉晶片。采用傅里叶红外透过光谱仪、红外透射显微镜、金相显微镜、X射线形貌仪、X射线衍射仪和X射线双晶衍射仪等仪器系统地检测和研究了碲锌镉晶体的性能与缺陷。研究发现:相比于石英坩埚,采用PBN坩埚生长的碲锌镉晶体单晶率和出片率均大幅增加,孪晶、小角晶界和位错密度明显减少。     

垂直布里奇曼法生长碲锌镉晶体的工艺条件优化

分析了利用垂直布里奇曼法生长碲锌镉晶体的工艺条件,如坩埚的材质和形状、炉体温场、固液界面形状、生长速率以及采用籽晶等生长条件对晶体单晶率和质量的影响,并提出了优化垂直布里奇曼法生长CdZnTe晶体的条件。     

碲熔剂法生长Hg_(1-x)Cd_xTe熔点测量

红外器件材料Hg_(1-x)Cd_xTe是CdTe,HgTe两种化合物以化学计量比配制的连续固溶体。这种三元合金半导体在生长中存在一系列问题。为获得一定波长的红外器件,必须把生长的晶体控制在响应波长所对应的组份均匀、结构完整而且具有一定电学性能的化学配比范围内。但是,目前所依据的Hg_(1-x)Cd_xTe膺二元系相图并不完全一致。为研究膺二元系碲镉汞晶体的相图,使用了热分析法对我所生长的加入过量碲作熔剂的碲镉汞晶体的熔点进行了测量。应用差热分析方法测量物质的熔点,这是热分析方法常用的手段。但对于碲镉汞材料来说,确实存在着相当的困难。首先,由于碲镉汞材料在熔化过程中汞的挥发,造成熔点测量操作上的困难。其次,由于汞的挥发带来x值的相应改变,使得测量不能获得良好的再现性。第三,由于碲镉汞晶体熔点     

分子束外延锗基碲镉汞薄膜原位砷掺杂研究

报道了基于Ge衬底分子束外延碲镉汞原位As掺杂材料的研究结果,进行了As掺杂碲镉汞薄膜生长的温度控制研究;分析了As束流对材料晶体质量的影响,结合SIMS测试技术得到了As杂质掺杂浓度与束源炉加热温度的关系;并利用傅里叶红外光谱仪、X射线双晶衍射、EPD检测等手段对晶体质量进行了分析表征,结果显示利用MBE方法可以生长出晶体质量良好、缺陷密度低的碲镉汞薄膜;进一步研究了As杂质的激活退火工艺及不同退火条件对材料电学参数的影响。     

碲锌镉晶体生长炉自主设计与控温性能实验

针对直径4英寸碲锌镉单晶材料生长的需求,在研究国外碲锌镉晶体材料生长取得的成果基础上,自主设计了一种基于移动炉体技术的碲锌镉晶体生长炉.炉体由4种规格的六段温控加热单元组成,采用工控机控制伺服电机来驱动滚珠丝杆直线导轨实现炉体升降,炉体内腔设置有刚玉陶瓷管及高温金属热管组成的加热炉管,通过高精度铂铑铂热电偶、欧陆、变压...     

加速坩埚旋转布里奇曼法碲镉汞晶体生长

叙述了采用加速坩埚旋转技术（ＡＣＲＴ）Ｂｒｉｄｇｍａｎ方法生长碲镉汞晶体的原理和方法。用这种技术生长的碲镉汞晶体的纵向和横向组分均匀性比常规Ｂｒｉｄｇｍａｎ生长方法有很大的改善，提高了用于制作平均探测率为８．０×１０＾１０ｃｍＨｚ＾１／２Ｗ＾－１的８元Ｓｐｒｉｔｅ探测器的晶片可用率。     

碲镉汞红外焦平面响应图"交叉线"特征起源探讨

对碲镉汞红外焦平面热响应图"交叉线"特征起源进行了研究。基于碲镉汞的闪锌矿结构晶体滑移系统理论,讨论了不同滑移面与碲镉汞薄膜生长所用(111)B面和(211)B面交线的方向,从晶格失配和应力释放的角度探讨了碲镉汞薄膜表面交叉线形貌与X射线衍射交叉线貌相的起源与几何结构,分析了碲镉汞薄膜交叉线与材料晶体质量之间的关系,探讨了碲镉汞红外焦平面热响应图交叉线特征的起源及其与器件性能的关系。     

高温热管MCT晶体材料生长炉

介绍了同轴径向传热的高温热管结构、工作原理及其传热特性。根据这种高温热管的传热特性 ,结合Bridgman晶体生长法 ,研制了碲镉汞 (MCT)晶体材料生长炉 ,并利用该热管炉生长出了合格的 MCT晶体材料试样。     

碲镉汞体晶体生长技术

本文把各种碲镉汞晶体生长技术分成体晶体生长和薄膜晶体生长两大类.着重叙述了一些目前采用较多的体晶体生长技术,简要说明组分均匀度、电学特性等参数已达到的水平和这些方法的优缺点.增量淬火—再结晶技术和移动加热器法为生长优质、大面积碲镉汞体晶体展示出可喜的前景.     

生长速率对碲镉汞晶体组分变化的影响

在一个宽的生长速率范围生长了碲镉汞晶体。用光学透射法和密度测量法研究了所生长之晶体的轴向和径向的组分变化。以较慢的速率生长的晶体,轴向组分分布类似充分混合的熔体正常凝固时的情况。可以用边界层机理来解释这些晶体中径向组分的变化。在快速生长的晶体中,观察到了所希望的均匀的轴向组分分布,而径向的组分变化可以用热流的影响加以解释。     

碲锌镉晶体中夹杂问题的实验研究

采用红外透射显微镜检测和研究了热解氮化硼(PBN)坩埚生长碲锌镉晶体(CdZnTe)中的缺陷—夹杂,并对夹杂的影响因素进行了分析。研究发现:不同原料的化学配比、自由空间体积、饱和蒸汽压、晶体生长温场对晶体中夹杂的种类、形状、密度和尺寸都存在着影响,通过一系列工艺的改进可以获得夹杂合格的碲锌镉晶体。     

改进碲镉汞液相外延方法原位生长正组分梯度薄膜材料

研究了液相外延生长条件对碲镉汞薄膜材料组分梯度的影响,建立了指导液相外延生长的理论模型。通过改变水平推舟液相外延工艺的汞损失速率,生长出具有正组分梯度的碲镉汞薄膜材料。针对这种特定条件下生长的碲镉汞外延薄膜,通过腐蚀减薄光谱测试与二次离子质谱测试证实了材料具有正组分梯度结构。与传统方法生长的具有负组分梯度的碲镉汞薄膜相比,这种薄膜材料具有相近的表面形貌与红外透射光谱曲线;且具有较高的晶体质量,其X射线衍射双晶摇摆曲线半峰宽达到28.8 arcsec。     

生长Pb_(1-x)Sn_xTe单晶的新方法

用气相输送外延技术可以相对容易地在氟化钡衬底上取向生长碲锡铅块状单晶。用这种方法已生长了不同Pb、Sn和Te组分的漏斗形和园柱形晶体。生长速率已达到2克/天。晶体具有良好的冶金和x射线衍射特性。     

数值模拟在VB法生长碲锌镉晶体中的应用

数值模拟是晶体生长研究中一种非常有效的辅助分析技术,借助该技术可以模拟晶体生长过程,分析获得一定的规律或参数,从而指导工艺研究。本文介绍了晶体生长数值模拟的概念、基本方法,并结合VB法生长碲锌镉晶体难点,对数值模拟技术在碲锌镉晶体技术研究中的应用情况进行了归纳总结。     

碲锌镉衬底晶面极性对水平液相外延碲镉汞薄膜的影响

研究了碲锌镉衬底（111）晶面的不同极性对水平推舟液相外延生长碲镉汞薄膜的影响。实验结果显示,（111）A面碲锌镉衬底水平液相外延生长碲镉汞薄膜材料组分和厚度均与常规（111）B面碲锌镉衬底碲镉汞薄膜材料相当;碲镉汞母液在采用（111）A面、（111）B面衬底进行液相外延生长的碲镉汞薄膜上接触角分别为（50±2）°和（30±2）°,结合微观模型分析确认碲镉汞母液在碲镉汞薄膜（111）A面存在更大的表面张力;观察并讨论了（111）A面碲镉汞与（111）B面碲镉汞薄膜材料表面微观形貌的差别;实验获得的（111）A面碲镉汞薄膜XRD半峰宽为33.1arcsec。首次报道了（111）晶面选择对母液残留的影响,研究结果表明,采用（111）A面碲锌镉衬底进行碲镉汞水平推舟液相外延生长,能够在不降低晶体质量的情况下,大幅减小薄膜表面母液残留。