分子束外延Hg0.68Cd0.32Te薄膜光致发光和喇曼散射的研究

对利用ＭＥＢ技术生长的Ｈｇ０．６８Ｃｄ０．３２Ｔｅ薄膜进行了光致发光和喇曼光谱的研究，拟合薄膜光致发光谱得到的禁带宽度，与红外透射谱得到的薄膜带宽相近；其半宽仅为５ｍｅＶ，带尾能量小于１．３ｍｅＶ，显示了较高的薄膜质量。     

分子束外延HgCdTe／GaAs的生长和光伏探测器的研制

文中报导了用分子束外廷工艺在ＧａＡｓ（２１１）Ｂ衬底上生长了较高质量的中、长波ＨｇＣｄＴｅ薄膜材料。生长后的材料通过退火进行转型和调节电性参数。选择的组分分别为ｘ＝０．３３０和０．２２６的两种材料，７７Ｋ时载流子浓度和迁移率分别为ｐ＝６．７×１０１５ｃｍ－３、ｕｐ＝２６０ｃｍ２Ｖ－１ｓ－１和４．４５×１０１５ｃｍ－３、４１０ｃｍ２Ｖ－１ｓ－１。研制了平面型中、长波线列光伏探测器，其典型的探测器Ｄ分别为５．０×１０１０ｃｍＨｚ１／２Ｗ－１和２．６８×１０１０ｃｍＨｚ１／２Ｗ－１（１８０°视场下），其中６４元线列中波探测器与ＣＭＯＳ电路芯片在杜瓦瓶中耦含后读出并实现了红外成像演示。     

用Si作衬底的碲镉汞分子束外延研究

1引言 碲镉汞(Hg1-xCdxTe)三元合金化合物半导体是一种重要的红外探测器材料.通过调节其组分x值的大小,可以连续改变其禁带宽度(从0eV～1.6eV),从而获得几乎覆盖整个红外区域的响应波长.现在,用碲镉汞制备的红外探测器在军事、民用等领域已经得到了广泛的应用.从20世纪70年代末第一代红外探测器的出现到现在的大规模红外焦平面器件的研制成功,都说明高性能器件的制备需要高质量、大面积、组分均匀的碲镉汞材料.与其他外延技术相比,分子束外延技术在表面型貌的质量、组分厚度均匀性上具有独到的优势[1].     

应对第三代红外焦平面技术挑战的HgCdTe分子束外延

叙述了围绕第三代红外焦平面的需求所进行的HgCdTe分子束外延的一些研究结果.75mm HgCdTe薄膜材料的组分均匀性良好,80K下截止波长偏差为0.1μm.对所观察到的HgCdTe表面缺陷成核机制进行了分析讨论,获得的75mm HgCdTe材料平均表面缺陷密度低于300cm-2.研究发现As的表面黏附系数很低,对生长温度十分敏感,在170℃下约为1×10-4.计算表明,As在HgCdTe中的激活能为19.5meV,且随(Na∑Nd)1/3的增大呈线性下降关系,反比系数为3.1×10-5meV·cm.实验发现Hg饱和蒸汽压下,对应不同的温度240,380,440℃,As在HgCdTe中的扩散系数分别为(1.0±0.9)×10-16,(8±3)×10-15,(1.5±0.9)×10-13cm2/s.采用分子束外延生长的HgCdTe材料已用于红外焦平面探测器件的研制,文中报道了一些初步结果.     

分子束外延HgCdTe材料生长参数的实时监测研究

报道了用椭圆偏振技术和红外辐射测温技术对ＨｇＣｄＴｅ生长关键参数实时监测的结果，建立了ＨｇＣｄＴｅ材料在生长温度下的标准光学常数数据库，在研究中对生长过程中材料的发射率以及红外辐射强度进行了理论分析，为生长温度的实时精确控制提供了理论依据，并在实验上获得了小于±１℃的生长温度控制精度．     

汞退火对分子束外延生长的HgCdTe电学特性的影响

在测量霍尔效应时,用分子束外延(MBE)生长的Hg_(1-x)Cd_xTe膜层常表现出异常的电导特性,通过在汞气氛中退火,能明显消除这种现象,并转变为均匀的p型导体。用霍尔效应测量表征的膜层来研究退火对它的影响。本文给出了退火后p型膜层中迁移率与Cd组份x值和受主能级的关系。     

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％。     

HgCdTe分子束外延In原子的掺杂特性

报道了用 MBE方法生长掺 In N型 Hg Cd Te材料的研究结果。发现 In作为 N型施主在 Hg Cd Te中的电学激活率接近 1 0 0 % ,其施主电离激活能至少小于 0 .6me V。确认了在制备红外焦平面探测器时有必要将掺杂浓度控制在约 3× 1 0 1 5cm- 3水平。比较了高温退火前后 In在 Hg Cd Te中的扩散行为 ,得出在 40 0°C温度下 In的扩散系数约为 1 0 - 1 4cm2 / sec,确认了 In原子作为 Hg Cd Te材料的 N型掺杂剂的可用性和有效性     

ZnCdTe衬底上HgCdTe分子束外延的位错密度

报道了用 MBE的方法 ,在 Zn Cd Te衬底上制备 Hg Cd Te薄膜的位错密度研究结果。研究发现Hg Cd Te材料的位错密度与 Zn Cd Te衬底的表面晶体损伤、Hg Cd Te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 Zn Cd Te衬底上生长的长波 Hg Cd Te材料 EPD平均值达到 4.2× 1 0 5cm- 2 ,标准差为 3 .5× 1 0 5cm- 2 ,接近 Zn Cd Te衬底的位错极限。可重复性良好 ,材料位错合格率为 73 .7%。可以满足高性能Hg Cd Te焦平面探测器对材料位错密度的要求     

大尺寸碲锌镉基碲镉汞材料分子束外延技术研究

针对高质量、大规模碲镉汞红外焦平面探测器需求的持续增加,本文开展了使用分子束外延方式在50 mm×50 mm(211)B碲锌镉衬底上外延碲镉汞材料技术的研究.通过对碲锌镉衬底改进湿化学腐蚀、碲锌镉衬底预处理、碲锌镉衬底缓冲层生长、碲锌镉基碲镉汞材料工艺开发等方面的研究,开发出了能够稳定获得碲锌镉基碲镉汞材料的工艺.材料...     

用分子束外延生长技术来改进HgCdTe材料的特性和重复性（上）

本文介绍了在利用分子束外延技术生长ＨｇｃｄＴｅ材料方面改进材质量、重复性和柔软性所取得的进展．根据一定的判断标准,对超过１００生的ｎ型外延片的载流子浓度和迁移率、晶体缺陷密度和位错密度给出了统计数据和成品率。另外,还给出了少数载流子寿命的数据。在降低杂质浓度方面,经过不断的改进,我们已经获得可重复的,ｎ型低载流子浓度：（２－１０）×１０＾１４ｃｍ＾－３,而且电子迁移率很高。数据表明,低位错密度的薄