Hg_(1-x)Cd_xTe红外探测器

富士通公司用独特的方法制成了均匀的单晶且成功地控制了载流子浓度并确定了器件工艺。这种器件不仅可医用,用于准确测量体温微小分布的高性能成象装置,而且可望用于工业,监视大气污染。     

Hg_(1-x)Cd_xTe和Hg_(1-x)Zn_xTe的线性热膨胀系数

本文报道了有几种x值的Hg_(1-x)Cd_xTe(MCT)和Hg_(1-x)Zn_xTe(MZT)及其组成的二元化合物的热膨胀系数。膨胀系数的低温变化表明,与HgTe相比,MCT键参数变化很小,而对MZT,其键强度显著增加。     

Hg_(1-x)Cd_xTe的液相外延

本文介绍用平拉装置,在大气压力下,用富Te生长液,在面积达到2厘米×3厘米的CdTe衬底上,外延生长n型和p型Hg_(1-x)Cd_xTe晶体,能很好控制x值为0.2、0.3和0.4的Hg_(1-x)Cd_xTe晶体的生长,对其生长层的半导体特性进行了测量。     

Hg_(1-x)Cd_xTe的铟扩散

早在Hg_(1-x)Cd_xTe器件的基本性能被充分了解之前,它们就已广泛地作为实际探测器使用。必须进一步研究的课题中有Hg_(1-x)Cd_xTe的缺陷结构和掺杂剂性能。在n型Hg_(1-x)Cd_xTe器件中常用锢形成蒸发欧姆接触。它也可如同对CdTe所作那样在生长时导入Hg_(1-x)Cd_xTe晶格以控制生成态晶体的电导率。资料〔4〕作者发现,铟是一种金属亚晶格替代式施主和快速扩散体。在器件加工和制备的低温退火循环时,接触中的铟就扩散进入晶格。形成了浓度梯度和     

Hg_(1-x)Cd_xTe 的单晶生长

采用一种新的晶体生长方法已得到体积为3厘米~3左右的Hg_(1-x)Cd_xTe单晶。文内探讨了这种新方法用于Hg_(1-x)Cd_xTe时的详细实验情况,并提出了单晶生长机理,它包括从双相混合物中结晶及随后的固体再结晶。根据电子束微探针分析以及电性能和磁光谱,证明材料质量很高。     

Hg_(1-x)Cd_xTe的红外光吸收

在温度为80至300K的范围内,测定了组分x值在“0.205≤x≤0.220”范围的Hg_(1-x)Cd_xTe接近其基本吸收限的光吸收。由干涉图形得到Hg_(1-x)Cd_xTe折射率的色散。实验发现,在“20≤α≤1000cm~(-1)”范围,吸收系数曲线尾部遵从修正的Urbach定律,并可表示为α=α_(?)exp[σ(E-E_(0))/(T T_(?))],参数α_(?)和E_(?)随x有规律地变化。可从上式得到吸收系数和作为x与T的函数的禁带宽度的温度系数。本文提供的实例表明:可把这些参数外推以计算上述组分范围以外的吸收。     

Hg_(1-x)Cd_xTe的拉曼光谱

我们发现Hg1 -xCdxTe的拉曼散射峰随着温度的变化会发生频移 ,它的二级散射峰来自LO1 LO1 ,LO1 LO2 ,LO2 LO2 ,并且它们的强度对晶体的完整性较敏感。同时也发现Hg1 -xCdxTe中的Te的沉淀相和Te的氧化物相的拉曼散射峰。     

Hg_(1-x)Cd_xTe非线性光电导

利用连续运行的可调谐CO_2激光器,我们进行实验观察100K时N型Hg_(0.3)Cd_(0.2)Te带间跃迁的非线性光电导,着重研究了吸收系数、光激发非平衡载流子电子的浓度和复合寿命与光强的关系,分析指出,非线性光电导的产生可归结于动态Burstein-Moss效应和俄歇复合两过程.     

Hg_(1-x)Cd_xTe的等离子阳极氧化

本文叙述一种在Hg_(1-x)Cd_xTe上形成氧化薄膜的新的等离子氧化工艺。测量了用自身氧化膜形成的金属——绝缘层——半导体器件的电学特性。这种氧化膜有相当低的固定表面电荷,其密度为(1—3)×10~(11)电子/厘米~2,优于用化学阳极氧化所生长的氧化膜。由300埃自身氧化膜和200埃硫化锌组合而成的绝缘层,对n型和p型衬底所测量的平带电压分别是-0.5伏和-2.5伏。对于铟栅极结构所测量的功函数差是-1.7伏。氧化物的相对介电常数是13。电容——电压和电流——电压特性表明这种界面很适于光导、光伏二极管和电荷耦合器件等的制备工艺。     

Hg_(1-x)Cd_xTe材料的EB1V研究

扫描电镜的电子束感生电压技术(SEM-EBIV)是研究半导体材料的有效手段,可以直观地显示材料中存在的势垒区。对N-Hg_(0.7)Cd_(0.3)Te材料作适当的表面处理后,我们用蒸发的方法在材料表面淀积一层金属Pt,以形成M-S整流接触;把In直接焊到金属膜上作为电极。在国产DX-3A型扫描电镜上,采用EBIV技术在温度100K对这种结构进行了研究。直接观察到在金属膜周围     

Hg_(1-x)Cd_xTe合金的低温热膨胀

测定了合金组分x=0.20和0.30的半导体Hg_(1-x)Cd_xTe的线性热膨胀系数,这对于红外探测器的制备工艺是有意义的。该类半导体的温度依赖关系类同于其它闪锌矿结构的化合物的温度依赖关系。在64K,热膨胀系数变成负值;并且除在30K以下外,热膨胀系数都不受组分影响。在30K以下,富HgTe的合金有较低的负极小值。     

Hg_(1-x)Cd_xTe的过热电子效应

研究了组分x=0.18～0.50的N-Hg_(1-x)Cd_xTe样品在0.3～4.2K低温区和0～7T磁场强度下的过热电子效应,结果表明过热电子效应强烈依赖于样品的组份、电学参数以及材料的晶体质量。     

Hg_(1-x)Cd_xTe外延层制作工艺

工艺过程本文介绍等温、近距外延生长工艺,所用的两种外延装置的简略截面图看图1和2。反应室10是个容器,例如可用石英制作。该容器包含源11、CdTe衬底12和汞蒸汽源13,后者可以是个装汞的小池(见图中所示)。衬底12与源11邻近,并在其上方。两     

Hg_(1-x)Cd_xTe液相外延工艺进展

本文通过三种液相外延炉的比较以及液相外延与有机金属气相外延的比较,扼要评述了国外Hg_(1-x)Cd_xTe液相外延工艺的现状。国外研究者借鉴Ⅲ—Ⅴ族材料液相外延技术在Ⅱ—Ⅵ族材料Hg_(1-x)Cd_xTe的生长研究中作了广泛的开发性工作,取得了一批成果,使Hg_(1-x)Cd_xTe液相外延工艺初具规模。较为成功的富Te熔体滑块工艺和富Te熔体浸渍工艺有待进一步完善,提高生长条件的可控性和外延材料性能的重复性,仍然是一个长期的任务。     

绝缘体与Hg_(1-x)Cd_xTe界面特性

(Hg,Cd)Te光电器件的表面钝化工艺,特别是俘获电荷密度必须小于10~(11)cm~(-2)的长波光电二极管的有效钝化工艺,已探索了很长时间。这里存在两个难题:一是该材料对物理、化学处理的灵敏度问题,这将导致(Hg,Cd)Te表面化学配比发生变化和引起机械损伤;另一问题是它的热稳定性,这迫使我们进行低温钝化。很多资料证明,阳极化处理引起不能接受的高的固定电荷密度(～10~(12)cm~(-2)),这可能与半导体界面处发现的损伤层有关。本文简要介绍了这种或其他种类钝化剂的性质。     

Hg_(1-x)Cd_xTe双色光电导探测器

Hg_(1-x)Cd_xTe是窄禁带半导体材料,适于制备高质量的本征光电导红外探测器,而且可以通过控制x值,分别制备出响应波段在1～3μm,3～5μm,8～14μm,16～22μm的探测器。Hg_(1-x)Cd_xTe材料的吸收系数一般大于10~3 cm~(-1),要求探测器厚度小于10μm。利用Hg_(1-x)Cd_xTe材料的这些特点,可以制备出叠层多色光电导探测器,上层是响应波长较短的探测器,下层是响应波长较长的探测器,利用短波探测器作为滤光片,滤去短波辐射,让大于     

Hg_(1-x)Cd_xTe MIS器件G-V特性

基于G-V关系分析了Hg_(1-x)Cd_xTeMIS器件的少数载流子暗电流机制.对于N型Hg_(1-x)Cd_xTeMIS器件,当温度T<130K时,占优势的暗电流机制是通过禁带态的间接隧道电流;而当T>130K时则是耗尽区的产生-复合电流.在低温区,从价带到禁带态的电子热激发限制了间接隧道电流,根据R_0A对温度的依赖关系推算出禁带态位置约在价带顶上面50meV处.在P型样品中,反型层量子化效应强烈地影响少子暗电流的大小.     

Hg_(1-x)Cd_xTe MIS器件电学特性的研究

MIS器件是研究窄禁带半导体材料碲镉汞(Hg_(1-x)Cd_xTe)体内及其界面特性的有效工具。我们主要对一种由双层介质组成的Hg_(1-x)Cd_xTe MIS器件的电学特性进行了研究。对Hg_(1-x)Cd_xTe材料表面作适当的物理化学处理之后,利用阳极氧化的方法,在Hg_(1-x)Cd_xTe衬底上生长一层阳极氧化层(厚约600～1200(?)),再利用蒸发或溅射方法在阳极氧化层上淀积一层介质ZnS(厚约1000～2000(?)),组成双层介质结构。而金属栅电极则通过蒸发金属     

红外晶体Hg_(1-x)Cd_xTe的斑缺陷

前言近代红外探测器件的重要材料Hg_(1-x)Cd_xTe晶体是一种HgTe-CdTe组成的连续固溶体。从HgTe-CdTe膺二元系相图看,由于液线与固线分离比较宽,CdTe有很大的分凝。由于分凝效应,Hg_(1-x)Cd_xTe晶体的化学组份无论轴向或径向分布都存在着不均匀性。因此,有时在晶体的局部存在着难以消除的缺陷。其中最常见的是斑缺陷。这种斑缺陷在金相显微镜下观察时,往往呈现发亮的斑痕形貌。所以,国内的研究通常称之为“亮斑”。而在国外研究     

Hg_(1-x)Cd_xTe上的阳极硫化物薄膜

本文描述在Hg_(1-x)Cd_xTe上形成自身硫化物薄膜的一种新的阳极硫化法。这种新方法是利用自身硫化物薄膜而不是自身氧化物薄膜连接晶格和钝化表面。俄歇电子光谱学分析的结果表明,自身形成的均匀CdS薄膜具有突变的界面转换。金属—绝缘体—半导体器件的电容—电压特性的测量表明,薄膜具有低和负的固定表面电荷密度,约为-1×10~(11)电子·厘米~(-2),还有较低浓度的快表面电荷密度。自身硫化物薄膜使p型Hg_(1-x)Cd_xTe表面差不多处于平带,这一点优于使p型材料表面反型的自身氧化物薄膜。这种新的表面钝化法特别适用于用p型Hg_(1-x)Cd_xTe制备的光伏二极管。