碲镉汞小晶片中缺陷的X射线形貌相检测

用X射线劳厄透射形貌术拍摄了用于制备多元线列探测器的碲镉汞小晶片的形貌相,观察到在碲镉汞小晶片中存在的各种晶体缺陷,如晶格扭曲、亚晶块、滑移线和其它缺陷。结合晶片扭曲和滑移的模型,分析了小晶片的受力状况。实验表明,在普通的X射线光源上,用劳厄透射形貌术能以20μm的分辨率无损检测用于制备多元线列探测器的碲镉汞小晶片中的晶体缺陷;在不良的器件工艺中,小晶片的晶格会受到明显的损伤,严重地影响了小晶片的电学参数和多元线列探测器的性能。     

碲锌镉晶体的X射线衍射形貌与腐蚀形貌

碲锌镉晶体中存在着各种典型晶体缺陷,其缺陷研究一直倍受关注,X射线衍射形貌术是一种非破坏性地研究晶体材料结构完整性、均匀性的有效方法.采用反射式X射线衍射形貌术对碲锌镉衬底的质量进行了研究,并将衬底的X射线衍射形貌与Everson腐蚀形貌进行了对比分析,碲锌镉衬底的X射线衍射形貌主要有六种特征类型,分别对应不同的晶体结构或缺陷,包括均匀结构、镶嵌结构、孪晶、小角晶界、夹杂、表面划伤,对上述特征类型进行了详细的分析.目前,衬底的X射线衍射形貌主要以均匀结构类型为主,划伤和镶嵌结构缺陷基本已消除,存在的晶体缺陷主要以小角晶界为主.通过对比分析碲锌镉衬底和液相外延碲镉汞薄膜的X射线衍射形貌,发现小角晶界等晶体结构缺陷会延伸到外延层上,碲锌镉衬底质量会直接影响碲镉汞外延层的质量,晶体结构完整的衬底是制备高质量碲镉汞外延材料的基础.     

X射线衍射形貌术在碲锌镉晶体中的应用

碲锌镉晶体中存在着各种典型晶体缺陷,X射线衍射形貌术是一种非破坏性地整体研究晶体材料结构完整性、均匀性的有效方法。本文将反射式X射线衍射形貌术应用于碲锌镉晶体质量的评价,研究了入射线狭缝宽度、积分时间、扫描步长等测试参数以及样品表面加工状态对X射线衍射形貌的影响。结果表明入射线狭缝宽度对碲锌镉晶体的X射线衍射成像及晶体质量筛选应用影响很大,积分时间、样品扫描步长等测试参数的选择与入射线狭缝宽度密切相关。     

碲锌镉小角晶界的反射式X射线衍射形貌

碲锌镉晶体中存在着各种晶体缺陷,其中小角晶界是制约碲锌镉晶体质量的主要晶体缺陷之一。X射线衍射形貌术是一种非破坏性地全面研究小角晶界缺陷的有效方法。采用反射式X射线衍射形貌术对碲锌镉衬底的小角晶界缺陷进行了研究,讨论了小角晶界类型、样品扫描方向以及入射线发散度等对小角晶界缺陷的X射线衍射形貌的影响。为全面获得小角晶界缺陷的衍射形貌,应尽量选择宽的入射线狭缝,对于对称倾侧晶界和扭转晶界,应分别平行和垂直于小角晶界方向扫描。     

碲镉汞晶体质量快速评价及X射线衍射仪对完全未知晶向晶片的定向技术

本文提出一种用X射线衍射仪和样品旋转附件对碲镉汞结晶质量快速评价及对完全未知晶向晶片定向的方法,通过与双衍射摆动曲线法比较,证明该法是可行的。     

X射线能谱分析的新进展

伴随着计算机技术的迅速发展,在近15年中X射线能谱仪及其分析方法突飞猛进。从1984年开始第三代的能谱仪问世,虽然它不仅可从事微区元素分析,而且可以进行图像处理和图象分析,成为发展最快使用最广的微区分析仪器。但是在超轻元素的分析、对谱线重叠的元素的定性分析、图像处理和图像分析的功能和速度方面还存在一系列问题有待改进。一:从1990年开始,出现了第四代能谱仪,目前正在第三代和第四代能谱仪的交替过程中,相信在不久的将来第四代能谱仪将在商品市场上完全替代第三代能谱仪。现以同一公司生产的这两代能谱仪在硬件方面的主要差别罗列于下:     

劳厄形貌术在碲镉汞器件研制中的应用（二）

讨论了反射劳厄形貌术的优缺点，结合碲镉汞器件研制工作给了实际应用的几个例子。如磅镉汞晶片结构检查，观察磅镉汞晶片的磨势损伤，跟踪观察磅镉汞晶片在不光刻、化学腐蚀成形、离子刻蚀成表前后的晶格变化等。     

激光晶体Nd:YVO4的形貌及生长缺陷

本文报道了应用环境扫描电镜（ESEM）和同步辐射X射线白光形貌术对采用提拉法生长出的Nd:YVO4晶体进行的形貌及生长缺陷的分析,获得了该晶体的开裂表面的ESEM形貌像以及取自晶体肩部和中间部位的（001）面的同步辐射白光形貌像,观察到了位错、包裹物等缺陷,可为生长高质量的Nd:YVO4晶体提供重要的启示.     

HgCdTe／CdZnTe晶格失配与X光衍射貌相的关系研究

文章采用富Te水平推舟液相外延工艺在CdZnTe衬底上生长了HgCdTe外延薄膜。研究了外延薄膜／衬底晶格失配度、X光衍射貌相、红外焦平面器件探测率三者之间的关系。对于HgCdTe外延层的X光衍射貌相我们将其大致分为五类，分别是Crosshatch貌相、混合貌相、均匀背景貌相、Mosaic貌相以及由衬底质量问题引起的沟壑状貌相，采用Crosshatch貌相和混合貌相材料所制备的红外焦平面器件，平均来说其探测率（D^＊）较高。X射线双轴衍射的实验结果表明，当外延层与衬底的晶格失配度为～0．03％时，外延层会呈现明显的Crosshatch貌相；而当失配度减小时，会逐渐呈现出混合貌相、均匀背景貌相、直至失配度为负值时呈现Mosaic貌相。因此，对于特定截止波长的HgCdTe焦平面器件，可以通过控制HgCdTe／CdZnTe之间的失配，生长出符合我们要求的貌相的碲镉汞外延材料，从而来提高焦平面器件的性能。     

HgCdTe薄膜材料缺陷的研究现状

HgCdTe外延薄膜材料中的缺陷是制约高性能红外焦平面器件发展的主要因素。对缺陷的研究与评价是材料生长以至器件制备过程中不可或缺的重要一环．本文详细介绍了HgCdTe外延材料中几种主要缺陷的研究进展．     

多元HgCdTe线列探测器的同步辐射形貌术分析

利用同步辐射拍摄了长波光导多元HgCdTe探测器芯片的高分辨率的白光形貌相,观察到多元线列器件探测元中明显存在晶格应变区、亚晶界、滑移面等缺陷.实验结果表明:多元线列器件探测元的性能与其光敏区HgCdTe材料中的晶体缺陷密切相关,器件工艺对HgCdTe晶片的应力状态有极大的影响,器件工艺对材料的应力作用可从多元器件探测元晶格的完整性反映出来.     

大直径HgCdTe 晶体生长研究

大直径(Ф=40mm)HgCdTe晶体生长过程中存在两大难题，一是高汞压引起的生长管爆炸，二是严重的组份分凝引起的组份不均匀。文中对这两大难题进行分析，得到解决这两大难题的方法：一是在生长管外施加一定气压来抵消生长管内的部份汞气压；二是从低熔点的低组分HgCdTe熔体中生长出较高组分的HgCdTe晶体，从而降低生长温度，这样即可降低汞气压，又可减小组分分凝；三是加高组分HgCdTe到低组分HgCdTe熔体中以补充CdTe的消耗，从而生长出纵向组分均匀性好的晶体。     

Traces of HgCdTe Defects as Revealed by Etch Pits

The characteristics of defects in HgCdTe liquid-phase epitaxy (LPE) epilayers were investigated by using Schaake’s and Chen’s etches. By tracking the etch pits (EP), two kinds of threading dislocations with <110> and <211> orientations were observed for the first time in HgCdTe LPE epilayers. They are ascribed to perfect 60 deg dislocation and Shockley partial screw dislocations. The kinds of dislocation etch pits revealed by Schaake’s and Chen’s etches were experimentally confirmed to be correlated one-to-one. In addition to the threading dislocation etch pits, another kind of etch pits without the threading feature was also observed using both etch methods. The density of the nonthreading etch pits increases in the regions close to epilayer-substrate interfaces, scratched areas, and melt droplets. The etch pit density (EPD) varies from 10⁴ cm⁻² to 10⁷ cm⁻² from sample to sample or at different places on the same sample, indicating that they are correlated to stresses and should be considered in the assessment of HgCdTe epilayers.     

碲锌镉衬底缺陷对液相外延碲镉汞薄膜结构的影响

采用红外显微镜、X射线双晶回摆衍射法、X射线貌相术对CdZnTe衬底中的沉淀相、亚结构、组分偏析等缺陷进行了研究,并对用此衬底液相外延的HgCdTe薄膜作了测试。结果显示：CdZnTe衬底中亚晶界处聚集的位错在外延生长中呈发散状向薄膜中延伸,造成了薄膜形成亚晶界和更大面积的由位错引起的晶格畸变应力区域,影响了薄膜结构的完整性。