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...     

分子束外延碲镉汞薄膜的砷掺杂技术

Ⅴ族元素As在碲镉汞中具有较小的扩散系数,在非本征p型掺杂中得到广泛应用,在p-on-n型高性能探测器及双色或多色探测器应用方面优势明显。对分子束外延掺As碲镉汞薄膜的几种生长技术的基本原理进行了简单介绍,并对各方法存在的优缺点进行了对比分析;同时对As杂质在碲镉汞材料中的掺杂形态、杂质激活退火工艺及杂质激活率等进行了总结分析。对MBE As掺杂在第三代多层膜结构器件的应用方面提出了建议。     

紫外辐照对碲镉汞MIS结构复合特性的影响

用光电导衰退法和ＭＩＳ器件的电容－电压特性测量研究了紫外辐照对碲镉汞样品的影响。研究表明：紫外辐照使ＭＩＳ器件的氧化膜／碲镉汞界面固定电荷减少，表面由积累向平带变化；紫外辐照使碲镉汞样品的电阻明显增大，样品的表面复合速度上升，少子体寿命下降．说明紫外辐射不仅对碲镉汞样品的表面有影响，而且在磅镉汞体内也有影响，这些效应可以用碲镉汞表面能带结构的模型来解释。     

HgCdTe红外探测器芯片微管电极的制备与应用

介绍了一种用于超大面阵碲镉汞探测器的新型微管电极。使用常规金属沉积、光刻和刻蚀设备,即可在碲镉汞芯片上制备微管电极。在倒装互连时,碲镉汞芯片通过微管电极插入读出电路上的铟球,实现与读出电路互连。使用微管电极互连,互连所需压力比现有工艺降低了约65 %,并降低了倒装互连工艺对碲镉汞芯片平坦度和互连精度的要求,大幅度提高了互连成功率。     

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。     

碲镉汞块晶研制的回顾

本文回顾了制备碲镉汞块晶的主要技术及与晶体品质密切相关的杂质、掺杂和缺陷研究的概况。     

InSb中镉的扩散

引言在资料所报道的多数研究工作中,将锌或镉受主扩散入n型衬底,是InSb形成pn结的最常用方法。近期研究表明,以反向电流小作主要标准时,扩散Cd的衬底与扩散Zn的衬底相比,前者制成的二极管电性能较好。所报导的方法通常采用不同的Zn或Cd扩散源,例如锌元素、镉锌或镉铟合金,在单一温度的密闭安瓿中进行扩散。     

改变背景辐射研究碲镉汞中波光导探测器低频噪声

针对工程研发中发现的两种碲镉汞中波光导探测器1 Kaz下噪声在封装前后变化幅度不同的现象,通过改变背景辐射条件测量得到了两种器件的低频噪声频谱.对两种器件的低频噪声频谱分析表明,噪声大的器件在改变背景辐射条件前后都以1/f噪声为主.为探明较大1/f噪声的来源问题,对器件铟金电极的成份做了SIMS测试.分析测试结果发现,噪声性能较差器件的电极中含有大量的杂质铝及锌,表明由于电极成份不纯带来的接触状况不良是造成器件较大低频1/f噪声的原因.     

碲镉汞MOS积垒层的二维电子气研究

研究了碲镉汞MOS积垒层的二维电子气特性。在垂直磁场下研究了积垒层的磁阻振荡效应。实验表明在磁场大于0.5T时即可观察到明显的自旋分裂现象。在碲镉汞MOS界面的窄势阱中存在着多个子能级(电子在x、y方向的运动是自由的,而在z方向则只能占据分立的能级,即所谓的子能级)。在这些子能级中电子的密度随栅电压的变化而变化。碲镉汞材料由于具有小能隙、小的电子有效质量和大的g因子而有其特     

碲镉汞晶体辐射损伤的高分辨电镜研究

碲镉汞晶体是应用于红外探测的重要半导体材料。它属于闪锌矿结构,分子式Hg_((?)-x)Cd、Te。其中x=0.2～0.3。Anderson等人曾使用电镜技术对碲镉汞晶体进行过研究,结果发现Te沉淀、孪晶、位错和亚晶界现象。我们的研究采用高分辨电子显微术,首先从[110]方向观察碲镉汞晶体。通过电子衍射和晶格象等技术,第一次发现碲镉汞在200KV电子辐射下会产生较强的结构损伤。这些结构损伤包括:1)电子辐射使碲镉汞晶体产     

分子束外延中波红外碲镉汞原位p-on-n技术研究

研究分析了采用MBE技术外延中波碲镉汞薄膜原位p-on-n材料生长结构及掺杂浓度。掌握了MBE碲镉汞原位p-on-n薄膜材料的生长温度、掺杂浓度和p-n结界面的控制技术,研究了原位p-on-n材料杂质的电学激活退火技术。利用傅里叶变换红外透过测试拟合得到了材料的组分、厚度均匀性,利用X-ray双晶衍射测试结果分析了晶体质量,并统计了材料的EPD值。利用SIMS测试分析了材料中杂质分布状况和浓度,对台面器件I-V特性曲线进行了测试分析。     

碲镉汞中铜和金的扩散

研究杂质对无能隙和窄能隙半导体,特別是Cd_xHg_(1-x)Te固溶体性能的影响,具有重要的理论与实际意义。但要指出,杂质能级在能级图中的位置至今还不知道,晶体中杂质变化的机理也没有研究,也不了解用杂质制取p—n结的前景,只有资料[1]报导了碲镉汞中某些金属的扩散。     

红外焦平面探测器热应力的有限元仿真方法分析

以64×64红外焦平面探测器为例,构建了包含探测器芯片、铟柱、填充胶和读出电路的全尺寸有限元仿真模型,与探测器芯片、填充层和读出电路的简化模型进行对比。研究表明,两种模型在芯片热应力的变化趋势上保持一致。由于铟材料与碲镉汞材料之间的热膨胀系数相差较大,随着芯片尺寸的增大,铟柱的影响逐渐增加,填充层简化模型计算得到的芯片热应力与全尺寸模型的热应力的差距会越来越大。     

小间距红外探测器读出电路铟凸点制备技术

介绍了一种用于10 μm小间距碲镉汞探测器铟凸点的制备工艺。新工艺有别于常规的剥离法,采用离子刻蚀手段对金属铟进行精确刻蚀,从而制备出高度大于6 μm且非均匀性小于±5 %的10 μm小间距红外探测器读出电路铟凸点,解决了传统工艺制备小间距铟凸点时高度不够且差异过大、易相互粘连等问题,大幅度提高了小间距红外探测器在互连工艺段的成功率。     

基于亚沸蒸馏的高纯溴提纯工艺改进

由于碲镉汞薄膜材料中杂质的含量对红外探测器件性能的影响很大,因此对衬底表面加工过程中使用的溴甲醇腐蚀液的纯度提出了非常高的要求.采用改进的亚沸蒸馏装置对高纯溴溶液进行了进一步的蒸馏提纯,并根据等离子质谱分析仪(ICP-MS)的杂质含量测试结果对实验条件进行了优化.结果 表明,该方法可以进一步降低提纯溴中的杂质含量,进而...     

碲镉汞红外探测器电极接触研究北大核心CSCD

金属/碲镉汞电极接触是红外焦平面探测器的重要组成部分,对器件的性能与稳定性影响较大。然而在碲镉汞金属化过程中,金属离子能量较高将有可能对碲镉汞表面造成损伤。本文采用了离子束沉积系统生长金属电极,探究了束流、束压以及热处理等条件对碲镉汞红外探测器接触性能的影响。研究表明,碲镉汞在生长电极后表面会受到一定程度的损伤;随着离子能量的升高,对材料表面损伤加剧。在I-V曲线中,电极沉积损伤较大的器件表现出软击穿现象;在热处理后,在一定程度上可以修复电极沉积时能量过大造成的损伤,提高了电极接触性能。     

碲镉汞材料非本征掺杂研究的发展

通过对近年来的部分英文文献进行归纳与分析,介绍了碲镉汞 (Hg1-xCdxTe, MCT)非本征掺杂的研究进展。MCT非本征掺杂是指杂质为Hg、Cd或Te以 外的其他元素的情况。描述了MCT晶体结构的基本概念。以一些常用杂质的性质为重点,讨论了MCT掺 杂的基本原理和对杂质的选择方法。在器件设计中控制杂质的空间分布和浓度是十分重要的。     

碲镉汞表面处理中异常现象的分析及控制（英文）

表面处理是碲镉汞（HgCdTe）红外探测器芯片制作流程的开始，其效果会直接影响芯片的良品率。采用金相显微镜、扫描电子显微镜（SEM）和X射线光电子能谱（XPS）分析手段，探究了碲镉汞表面处理工艺中四种典型的表面异常现象的成因，并提出了相应的控制措施。水痕缺陷的形成机理为吸氧腐蚀，通过稳定氮气气流快速将晶片表面吹干可以控制该缺陷的形成；染色现象的成因为腐蚀液被不均匀稀释或腐蚀液被水等杂质污染，工艺中应严格避免杂质的污染，腐蚀结束后快速冲洗表面；圆斑现象是由于缺陷处吸附清洗液引起，采用异丙醇浸泡后再干燥可以降低该缺陷出现的概率；甲苯与HgCdTe表面直接接触时会导致碲镉汞表面粗糙度增大，工艺中需要避免甲苯和HgCdTe表面的直接接触。     

离子注入掺杂Cd_(0.2)Hg_(0.8)Te红外探测器

光伏型探测器的优点在于功耗低,较易与电荷耦合器件(CCD)互连,而且有可能作为大型焦平面以及宽频带应用。除此之外,光伏型探测器要比光导型探测器有较高的探测度,光导器件只有在少数载流子扫出的情况下才能达到与光伏型器件相同的探测度。因此,制备碲镉汞的P-N结受到很大重视。公开报导的结果有汞和铟的扩散结,质子轰击和离子注入。使用成功的离子种类有汞、铝和硼。在这项研究中,我们尝试研究了多种元素的掺杂特性。因为研究了10种元素,故所得     

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。