半导体与半金属卷18碲镉汞

详细讨论了碲镉汞晶体生长技术以及器件制备工艺,共分七章。 1)现代红外灵敏材料碲镉汞的出现回顾发展概况,评述其电性能、光学特性和结构特点。 2)高纯镉、汞和碲的制备除介绍提纯技术,还讨论了有关的化学分析方法。 3)碲镉汞晶体生长分别介绍了淬火-再结晶法、液-固体生长法、外延生长法以及其它方法。     

碲镉汞小晶片缺陷的同步辐射形貌相分析

在北京正负电子对撞机国家实验室，用同步辐射拍摄了制备长波光导多元碲镉汞红外探测器的小晶片（面积小于１ｍｍ２）的高分辨率白光形貌相。实验结果表明：在碲镉汞小晶片中存在相当多的晶体缺陷，如亚晶界和晶格畸变区等。这些缺陷的存在说明样品受到较强的应力作用，样品晶格的完整性实际上反映了碲镉汞晶体生长和器件制备技术的应力控制水平。根据晶格的畸变模型，讨论了多元线列器件的性能与碲镉汞材料缺陷的关系。     

富碲碲镉汞液线温度的测量——富碲碲镉汞相图研究之一

由于碲镉汞单晶在熔体生长中比较难于获得符合化学计量比的晶体,常常由于晶体的组份不均匀性和晶体结构的不完整性造成器件研制工艺的困难。碲镉汞晶体组份的不均匀性及结构不完整性主要是由于在晶体生长中的高汞压以及赝二元系固液相线的距离宽所致。为了克服上述困难,近年来国外连续发表了有关液相外延生长碲镉汞的方法,同时发表了有关富碲三元系碲镉汞液相外延研究工作,并报导了有关富碲角碲镉汞相图的资料。在富碲角相图的研究中最先应该解决的是富碲碲镉汞合金的凝固点的测量问题。正如我们在发表赝二元系碲镉汞相图前曾对碲镉汞合金材料的熔点进行测定一样,这个问题的解决对富碲碲镉汞相图研究同样是个     

中国电科11所碲镉汞薄膜材料制备技术进展

碲镉汞材料具有响应速度快、量子效率高、带隙连续可调等优点,广泛应用于红外探测领域,本文报道了近年来中国电科11所在碲镉汞薄膜材料制备方面的技术进展。在碲锌镉衬底材料制备方面,已突破135mm碲锌镉晶体生长技术,碲锌镉衬底平均位错腐蚀坑密度(EPD) <1×104cm-2,具备了80mm×80mm规格碲锌镉衬底的批量生产能力。在液相外延碲镉汞薄膜制备方面,富碲水平液相外延碲镉汞薄膜平均位错腐蚀坑密度EPD<4×104cm-2,具备80mm×80mm规格碲镉汞薄膜的制备能力;富汞垂直液相外延实现高质量双层异质结碲镉汞薄膜材料批量化制备,该种材料的半峰宽(FWHM)控制在(20～40)arcsec范围内,碲镉汞薄膜厚度极差≤±06μm。在分子束外延碲镉汞薄膜方面,实现了6 in硅基碲镉汞材料制备,组分标准偏差≤00015,表面宏观缺陷密度≤100cm-2;碲锌镉基碲镉汞材料已具备50mm×50mm制备能力,组分标准偏差为0002,厚度标准偏差为0047μm。从探测器验证结果来看,基于富碲水平液相外延碲镉汞薄膜实现了1 k×1 k、2 k×2 k等规格红外焦平面探测器的工程化制备;采用双层异质结碲镉汞薄膜实现了高温工作、长波及甚长波探测器的制备;使用分子束外延制备的碲镉汞薄膜实现了27 k×27 k、54 k×54 k、8 k×8 k等规格红外焦平面探测器研制,在宇航领域有巨大的应用潜力。     

关于碲镉汞材料器件的几个技术问题

1977年底在昆明举行了有关碲镉汞材料器件中若干主要技术问题的讨论会(会议消息见本刊1978年第2期)。会上讨论了碲镉汞晶体生长工艺和材料参数测试、器件工艺和测试中的一些问题。在广泛讨论的基础上,提出了今后应继续讨论的课题。兹将会上讨论比较集中的若干技术问题摘编如下。     

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...     

HgCdTe艰辛的历程、辉煌的成就:一、伟大的发明

根据半个多世纪碲镉汞材料、碲镉汞红外探测器的发展里程,以碲镉汞材料的发明、关键技术突破带来的碲镉汞材料生长技术的进步、关键技术的突破带来的碲镉汞探测器性能提升、第一代陆军通用组件、第二代高性能红外焦平面器件和第三代高清、多波段红外焦平面器件等重要里程碑为出发点,采用专题系列的形式,回顾碲镉汞材料及碲镉汞红外探测器发展的...     

碲溶剂法生长高均匀性Hg1-xCdxTe体晶材料的工艺研究

通过改进碲溶剂长晶炉的径向炉温分布,改善了晶体生长的液-固界面,用碲溶剂长晶方法生长出了高均匀性碲镉汞体晶材料,用英国爱丁堡Mullard公司的碲镉汞晶片评价装置在光斑为1 mm2的测试条件下测出晶片材料组分均匀性(x为±0.003 mol.CdTe,达到了制作红外焦平面探测器列阵对材料的要求.     

布里奇曼法生长碲镉汞晶体的缺陷及其展望

简单介绍了布里奇曼法生长碲镉汞晶体的主要缺陷以及缺陷的控制原理，回顾了国内进行磅镉汞晶体生长的布里奇曼法及加速坩埚旋转技术的布里奇曼法（ＡＣＲＴ－Ｂ）研究的情况，并提出了进一步研究的问题。     

布里兹曼法碲镉汞（Hg1—xCdxTe）晶体生长过程热场的数值分析

用控制容积法对布里兹曼碲镉汞（Ｈｇ１－ｘＣｄｘＴｅ）晶体生长过程热场分布进行了计算。介绍了控制容积公式的推导和边界条件的处理，并对所得结果进行了分析。虽然碲镉汞晶体生长时热场受系统的影响情况错综复杂，但从本文的研究结果中仍可看出一些明显的规律，可供从事该方面研究工作时参考。     

布里兹曼法碲镉汞（Hg_（1－x）Cd_xTe）晶体生长过程热场的数值分析

用控制容积法对布里兹曼法碲镉汞（Ｈｇ１－ｘＣｄｘＴｅ）晶体生长过程热场分布进行了计算．介绍了控制容积公式的推导和边界条件的处理，并对所得结果进行了分析．虽然碲镉汞晶体生长时热场受系统的影响情况错综复杂，但从本文的研究结果中仍可看出一些明显的规律，可供从事该方面研究工作时参考．     

基于非平衡模式的碲镉汞高工作温度探测器

本文回顾了当前国内外高工作温度碲镉汞红外探测器的技术路线和相应的器件性能,在碲镉汞器件暗电流的温度特性分析的基础上,讨论了基于非平衡工作模式的碲镉汞探测器的基本原理、器件结构设计和暗电流机制,探讨了吸收层全耗尽碲镉汞器件性能与器件结构参数、材料晶体质量的关系,明确了其技术要点和难点,展望了碲镉汞高工作温度器件技术的发展趋势。     

碲镉汞红外焦平面器件技术进展

近十年碲镉汞第二代红外焦平面探测器应用呈现爆发式增长,也是第三代焦平面技术快速发展的十年。文中对近十年来碲镉汞红外焦平面探测器技术的发展进行了简单的回顾,并结合碲镉汞红外焦平面探测器的应用,对在碲镉汞红外焦平面探测器技术方面的研究工作和工程应用进行了总结,最后,对未来碲镉汞红外焦平面探测器技术的发展进行了展望。     

碲镉汞体材料的显微Raman光谱

利用Raman显微镜测量了ACRT-Bridgman方法和Te溶剂方法生长的碲镉汞体材料的显微Raman光谱，在碲镉汞体材料的显微Raman光谱中识别出了碲镉汞的基本光学振动模，由此证明了碲镉汞按晶格振动的分类方法属于二模混晶；识别出了一个来源于类HgTe的TO1模 LO1模的二级Raman散射峰；观察到了碲镉汞体材料中两个新的Raman散射峰，分别位于662cm^-1和749cm^-1；观察到了碲镉汞基本光学振动模的TO1模与LO1模的Raman散射强度比的变化，指出该现象是由于Raman散射几何配置不同引起的。     

金掺杂碲镉汞红外探测材料及器件技术

采用金掺杂替代作为深能级缺陷中心的汞空位,可明显提高P型碲镉汞材料少子寿命,进而降低以金掺杂P型材料为吸收层n-on-p型碲镉汞器件的暗电流,明显提升了n-on-p型碲镉汞器件性能,是目前高灵敏度、高分辨率等高性能n-on-p型长波/甚长波以及高工作温度中波碲镉汞器件研制的一种技术路线选择.本文在分析评述金掺杂碲镉汞材...     

碲镉汞材料工艺的进展

为了发展下一代红外探测器和大面积两维阵列,对碲镉汞材料工艺提出了前所未有的要求。目前这方面的主要研究工作包括地面和空间进行外延和生长大块晶体。本文将既讨论在制备探测器品级的碲镉汞材料时遇到的困难,也谈目前达到的水平。重点放在大块晶体生长上。     

碲镉汞高工作温度红外探测器

基于当前红外探测器技术的发展方向,从高工作温度红外探测器应用需求的角度分析了碲镉汞高工作温度红外探测器在组件重量、外形尺寸、功耗、环境适应性及可靠性方面的优势。总结了欧美等发达国家在碲镉汞高工作温度红外探测器研究方面的技术路线及研究现状。从器件暗电流和噪声机制的角度分析了碲镉汞光电器件在不同工作温度下的暗电流和噪声变化情况及其对器件性能的影响;总结了包括基于工艺优化的Hg空位p型n-on-p结构碲镉汞器件、基于In掺杂p-on-n结构和Au掺杂n-on-p结构的非本征掺杂碲镉汞高工作温度器件、基于nBn势垒阻挡结构的碲镉汞高工作温度器件及基于吸收层热激发载流子俄歇抑制的非平衡模式碲镉汞高工作温度器件在内的不同技术路线碲镉汞高工作温度器件的基本原理,对比分析了不同技术路线碲镉汞高工作温度器件的性能及探测器制备的技术难点。在综合分析不同技术路线高温器件性能与技术实现难度的基础上展望了碲镉汞高工作温度器件技术未来的发展方向,认为基于低浓度掺杂吸收层的全耗尽结构器件具备更好的发展潜力。     

碲镉汞雪崩光电二极管在激光雷达上的应用

首先简要介绍激光雷达的主要军事应用、激光雷达对接收器的性能需求及激光雷达接收器的现状,综述碲镉汞材料特点、碲镉汞雪崩光电二极管探测器特点,与现有激光雷达接收器相比碲镉汞雪崩光电二极管作为激光雷达接收器的优势及制备技术;综述国外碲镉汞雪崩光电二极管用于激光雷达接收器的发展现状;最后分析我国发展用于激光雷达接收器的碲镉汞雪崩光电二极管可行性。     

第七届国际晶体生长会议和西德晶体生长技术研究概况

电子工业部晶体生长技术小组于1983年9月11～16日参加了在西德Stuttgart举行的第七届国际晶体生长会议(ICCG-7)。会后在西德七个城市参观考察了12个与晶体生长技术有关的大学、研究所和公司研究实验室。本刊约请小组成员张英侠、吴仰贤同志分别撰写了有关激光晶体和红外碲镉汞晶体方面的考察报告,同期刊出。     

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。