MBE法生长碲汞镉合金薄膜的前景

制备高性能HgCdTe多元列阵探测器,需要高质量的晶体材料。本文介绍了目前已有的HgCdTe薄膜外延生长工艺,比较了液相外延(LPE)、分子束外延(MBE)、有机金属化学汽相淀积(MOCVD)、激光蒸发淀积(LADA)等HgCdTe薄膜外延生长工艺的优缺点,着重     

Si/CdTe复合衬底HgCdTe液相外延材料的生长与性能分析

通过改进推舟液相外延技术,成功地在(211)晶向Si/CdTe复合衬底上进行了HgCdTe液相外延生长,获得了表面光亮的HgCdTe外延薄膜.测试结果表明,(211)Si/CdTe复合衬底液相外延HgCdTe材料组分及厚度的均匀性与常规(111)CdZnTe衬底HgCdTe外延材料相当;位错腐蚀坑平均密度为(5～8)×105 cm-2,比相同衬底上分子束外延材料的平均位错密度要低一个数量级;晶体的双晶半峰宽达到70″左右.研究结果表明,在发展需要低位错密度的大面积长波HgCdTe外延材料制备技术方面,Si/CdTe复合衬底HgCdTe液相外延技术可发挥重要的作用.     

Si/CdTe复合衬底HgCdTe液相外延材料的生长与性能分析

通过改进推舟液相外延技术,成功地在(211)晶向Si/CdTe复合衬底上进行了HgCdTe液相外延生长,获得了表面光亮的HgCdTe外延薄膜.测试结果表明,(211)Si/CdTe复合衬底液相外延HgCdTe材料组分及厚度的均匀性与常规(111)CdZnTe衬底HgCdTe外延材料相当;位错腐蚀坑平均密度为(5～8)×105 cm-2,比相同衬底上分子束外延材料的平均位错密度要低一个数量级;晶体的双晶半峰宽达到70″左右.研究结果表明,在发展需要低位错密度的大面积长波HgCdTe外延材料制备技术方面,Si/CdTe复合衬底HgCdTe液相外延技术可发挥重要的作用.     

在CdTe上开管等温汽相外延Hg_(1-x)Cd_xTe

在CdTe衬底上,应用开管等温汽相外延(ISOVPE)已经生长出能达到制作器件的Hg_(1-x)Cd_xTe(0.2≤x≤0.35)外延层。层的表面形貌似镜,且霍耳数据能与液相外延(LPE)生长的HgCdTe相比较。在等温汽相外延HgCdTe的层上制出了截止波长为4.1μm(77K)的光伏器件。它的性能可与我们用液相外延获得的HgCdTe层所制作的光伏器件的性能相比较。     

HgCdTe液相外延薄膜表面缺陷的控制

研究了HgCdTe液相外延薄膜表面两类宏观缺陷的形成原因.研究表明,大部分表面凹陷点(void)缺陷的形成是由衬底的蜡沾污所引入的,而表面凸起点(hill-like)是由衬底边缘脱落的CdZnTe微颗粒造成的,通过控制外延生长前的衬底处理过程,可以抑制这两类缺陷,从而生长出零(宏观)缺陷密度的优质HgCdTe外延薄膜.     

As在HgCdTe分子束外延中的表面粘附系数

报道了用二次离子质谱分析 (SIMS)方法对As在碲镉汞分子束外延中的掺入行为的研究结果 .发现As在CdTe、HgCdTe表面的粘附系数很低 ,并与Hg的介入密切相关 .对于单晶HgCdTe外延 ,在 170℃生长温度下As的粘附率相对于多晶室温淀积仅为 3× 10 -4,在此生长温度下 ,通过优化生长条件获得了表面形貌良好的外延材料 .通过控制As束源炉的温度可以很好地控制As在HgCdTe层中的原子浓度 .     

MOCVD法生长HgCdTe薄膜晶体的发展趋势

本文综述MOCVD法生长HgCdTe薄膜晶体技术是生长超品格的需要,介绍了国内外的发展过程及本法的特点。目前在生长HgCdTe外延层方面存在的主要问题是外延层和衬底之间的互扩散和晶格失配。为此,在有机金属源、衬底外延工艺和生长方法上加以改进,因而发展成为:常压(标准)、低压、低温、光致、激光辅助MOCVD和化学束外延(CBE)等六种方法。     

在InSb和GaAs衬底上用MOCVD法生长CdTe和HgCdTe外延膜

由于HgCdTe的红外探测特性致使生长高质量HgCdTe外延膜具有重要意义。目前一般是在CdTe衬底上生长HgCdTe。CdTe和HgCdTe都是Ⅰ-Ⅵ化合物,具有同样的晶体结构和紧密匹配的晶格。然而,CdTe衬底有缺点。它们价格高,不能制成大面积和不具备高结晶完整性。因此,要求研制在不相同衬底材料上进行HgCdTe外延。最近有文献报导在他种衬底上用分子束外延(MBE)和激光辅助淀积     

在蓝宝石衬底上外延生长光导探测器用的HgCdTe

用等温汽相外延(ISOVPE)和液相外延(LPE)组合,在用金属有机物化学汽相淀积(MOCVD)的CdTe/蓝宝石衬底上生长HgCdTe。用ISOVPE把CdTe层转变为Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te。ISOVPE和LPE过程连续在闭管内进行,应用转变工艺,降低CdTe和HgCdTe间的晶格失配、并减少CdTe衬底和外延层间互扩散产生的组分梯度。晶片在Hg气氛中退火后制做成光导探测器性能验证了晶片质量,结果可与在CdZnTe上外延生长HgCdTe制做的一般探测器性能相比。     

科技进展

法向美提供的工业型分子束外延反应器 法国仪器SA公司Riber分部的Opus型工业分子束外延(MBE)反应器已于1989年3月交付美国芝加哥大学的M.J.P.Faurie。Opus是为外延生长HgCdTe     

Si基中短波双色HgCdTe材料生长及表征

报道了碲镉汞(MCT)分子束外延(MBE)的最新研究进展。基于现有Si基中波、短波HgCdTe材料工艺基础,开发获得了Si基中短波双色HgCdTe材料的生长工艺。使用反射式高能电子衍射分析在线监测生长过程,优化了Si基中短波双色HgCdTe材料生长工艺。获得了具有良好晶体质量的Si基中短波双色HgCdTe材料。     

在兰宝石衬底上金属有机外延生长CdTe和HgCdTe薄膜

红外探测系统中的光敏元件需要HgCdTe外延膜。通常,HgCdTe生长于CdTe衬底上,这种衬底具有能与HgCdTe晶格紧密匹配且又能不受HgCdTe膜自动掺杂影响的诱人性能。但是,CdTe衬底昂贵、脆、不能得到大的面积且与平常得到的衬底如Si、GaAs、Al_2O_3(兰宝石)或InSb相比结晶质量较差。因此需要另选一种基片材料。兰宝石就是一种诱人的候选者,这是因为它的结晶质量高、成本低、有刚度且能得到大的面积。液相外延技术是外延生长HgCdTe用的最普通的技术。然而,由于生长的熔料不能湿润兰宝石衬底,从而防碍了在兰宝石衬底上液相外延生长。为在兰宝石衬底上生长薄膜,最近     

采用(211)碲锌镉衬底制备碲镉汞液相外延薄膜

文中对(211)晶向的CdZnTe衬底进行液相外延生长HgCdTe。获得的碲镉汞液相外延材料的组分为0. 30 ～0. 33,薄膜厚度为10 ～15μm,表面缺陷密度为500cm- 2 ,材料的FWHM达到24弧秒,位错腐蚀坑密度约为2 ×105 cm- 2 ,该材料的表面形貌与采用(111)晶向衬底的HgCdTe外延材料有较大区别。     

化学束—气源外延生长HgCdTe

评论了Ⅱ-Ⅵ族半导体HgCdTe的化学束-气源外延生长系统的设计和研制,介绍了生长HgCdTe外延层和气体源掺碘CdTe外延层的最新结果,这些结果表明了用这种技术生长用于制备先进红外探测器的优质材料的可能性.     

RHEED优化MBE生长中波MCT薄膜工艺

在分子束外延(MBE)中波HgCdTe薄膜过程中,利用反射式高能电子衍射(RHEED)对衬底表面脱氧和生长过程中生长参数对材料特性的影响进行研究.通过观察RHEED图样的变化,确定了衬底的脱氧状况,获得了生长中衬底温度等生长参数变化引起材料结晶的变化规律,为MBE生长HgCdTe薄膜实验的可控生长提供有效帮助;生长结束后,通过SEM、Hall等手段对HgCdTe的表面缺陷、电学参数等性能进行了初步研究,证明实验说成长的材料基本满足器件制备的要求.     

高温热退火对多层P-on-N结构HgCdTe的界面影响

对高温热退火前后分子束外延(MBE)生长的多层P-on-N结构HgCdTe外延材料的界面变化进行研究.研究发现,高温热退火将引起HgCdTe外延材料界面层的改变,从而破坏原生结构.这种改变可以一定程度上通过工艺条件进行控制.同时,对热退火前后P-on-N结构变化进行了二维数值模拟,研究了不同变化对其能带结构和光电流的影...     

液相外延HgCdTe薄膜组分的均匀性

利用水平推舟液相外延法,以CdZnTe作为衬底,固态HgTe作为Hg补偿源,从富Te-HgCdTe溶液中外延生长大面积HgCdTe薄膜.通过选择合适的温度和生长速率,获得了组分均匀性和重复性较好的大面积长波HgCdTe薄膜.     

液相外延生长大面积Hg_(1-x)Cd_xTe外延层

引言本征半导体Hg_(1-x)Cd_xTe变成更为重要的红外光伏探测器材料是因为最近在液相外延(LPE)法生长晶体方面取得了进展。用液相外延法得到的组分均匀性比块体材料好,并且不需要长时间退火来达到均匀性。此外,用LPE法可制备具有不同组分和掺杂浓度的多层HgCdTe结构。用LPE法在CdTe衬底上生长HgCdTe对制备背照式探测器是理想的。在制备每个具有成百或上千个元的HgCdTe焦平面探测器阵列时,就必须要能够生长大面积均匀组分器件质量的HgCdTe。许多单位报导了在垂直和水平炉结构中用LPE法生长了HgCdTe。大多数工作集中于自富碲熔体中进行水平生长,但最近已进展     

光电探测器专题文摘

81·301 HgCdTe雪崩光电二极管的研制—Theodorc C.Harman,AD-A081595,最终报告.本报告详细介绍了林肯实验室78～79年研制HgCdTe雪崩光电二极管的情况。着重讲HgCdTe的液相外延生长及经由CdTe和CdTeSe衬底上不同外延生长层的差动热分析、光电特性分析法的液相等温线的确定。     

资料简介索引

红外技术2001 红外用优质 HgCdTe 等温生长法的改进A modified approach to isothermal growth ofultra high quailty HgCdTe for infrared applicat-ions,P.Becla,J.Electrochem Soc.,1981.Vol.128,№,5,pp.1171-1173.用等温生长法在 CdTe 衬底上生长的 Hg_(1-x)Cd_xTe 外延层具有镜面状表面形态,高径向组分均匀度和突出的电子特性(即 x 接近0.15的电子迁移率数值为500000厘米~2/伏秒)。生长法新特点是利用富碲 HgCdTe而不是以前采用的 HgTe(或化学配比 Hg_(1-x)Cd_xTe)作