离子束刻蚀碲镉汞中转型宽度

用Ar+离子束在p型HgCdTe(碲镉汞)上刻蚀出不同体积的环孔,利用激光诱导电流方法测试转型后的n区宽度.研究发现,在相同的刻蚀条件下,n区宽度取决于材料的汞空位浓度和被刻蚀HgCdTe体积.当被刻蚀HgCdTe体积相同时,n区宽度随汞空位浓度的增加呈线性减小;当汞空位浓度一定时,n区宽度随被刻蚀HgCdTe体积的增加呈线性增加.     

离子注入掺杂Cd_(0.2)Hg_(0.8)Te红外探测器

光伏型探测器的优点在于功耗低,较易与电荷耦合器件(CCD)互连,而且有可能作为大型焦平面以及宽频带应用。除此之外,光伏型探测器要比光导型探测器有较高的探测度,光导器件只有在少数载流子扫出的情况下才能达到与光伏型器件相同的探测度。因此,制备碲镉汞的P-N结受到很大重视。公开报导的结果有汞和铟的扩散结,质子轰击和离子注入。使用成功的离子种类有汞、铝和硼。在这项研究中,我们尝试研究了多种元素的掺杂特性。因为研究了10种元素,故所得     

碲镉汞深微台面列阵干法隔离的轮廓研究

文章报道了碲镉汞（HgCdTe）深微台面列阵干法隔离的轮廓研究的初步结果。采用诱导耦合等离子体（ICP）增强反应离子刻蚀（RIE）技术获得的HgCdTe深微台面列阵,在金刚刀解理后,通过扫描电子显微镜（SEM）观察了其干法刻蚀图形的剖面轮廓。进一步研究了刻蚀时间和刻蚀槽开口宽度对刻蚀图形轮廓的影响,获得了一些有助干深微台面芯片工艺设计的实验结果。     

HgCdTe材料的溴-甲醇抛光工艺研究

碲镉汞(HgCdTe)红外探测器制备中的化学-机械抛光工艺会在碲镉汞材料表面形成一定深度的损伤层。用溴-甲醇化学机械抛光取代溴腐蚀工艺,有效地降低了抛光过程所产生的表面损伤。在溴-甲醇抛光工艺中,可变参数有溶液的浓度比、抛光时间、转盘转速等,不同的参数组合对于抛光效果有不同的影响,经过正交试验可以以较少的试验次数高效经济地得到最佳的溴-甲醇抛光工艺参数组合。以该优化参数进行抛光所得到的碲镉汞材料通过XRD测试以及Ar+刻蚀后表面形貌的测试表明,HgCdTe晶片表面剩余损伤大大减小。     

激光束感应电流法研究HgCdTe电活性缺陷和焦平面器件的光电特性

用高分辨率的、非破坏的光学表征技术的激光束感应电流研究碲镉汞(MCT)晶片中电活性缺陷和光伏型红外碲镉汞焦平面器件及光伏型硅光电器件P-N结光电特性,实验表明在MCT晶片中探测到激光束感应电流,在光伏型P-N结构的器件中,观察到周期结构的激光束感应电流分布.定性地观察激光束感应电流图谱以及定量地分析单个P-N结的感应电流分布形状可以判断器件的均匀性和器件的质量.     

N_2对碲镉汞干法刻蚀诱导损伤的影响

报道了碲镉汞(HgCdTe)干法刻蚀诱导损伤的相关研究。由于干法刻蚀过程中,刻蚀剂主要采用CH_4/H_2,其裂解产生的H容易扩散到材料内部引起材料的电学性质发生改变,从而产生刻蚀诱导损伤。通过在刻蚀剂中引入一定量的N_2,可以抑制H对材料电学性质的改变作用。     

第三代红外焦平面基础技术的研究进展

叙述了围绕第三代红外焦平面的需求所进行的HgCdTe分子束外延以及台面结芯片技术研究的一些成果。对GaAs、Si基大面积异质外延、p型掺杂以及台面刻蚀等主要难点问题进行了阐述。研究表明,7.6 cm(3 in)材料的组分均匀性良好,晶格失配引发的孪晶缺陷可以通过合适的低温成核方法得到有效抑制。在GaAs和Si衬底上外延的HgCdTe材料的(422)X射线衍射半峰宽的典型值为55″~75″。对ICP技术刻蚀HgCdTe的表面形貌、刻蚀速率、反应微观机理、负载效应和刻蚀延迟效应以及刻蚀损伤进行了研究,得到了高选择比的掩模技术和表面光亮、各向异性较好的刻蚀形貌。采用HgCdTe多层材料试制了长波n?蛳on?蛳p以及p?蛳on?蛳n型掺杂异质结器件以及双色红外短波/中波焦平面探测器,取得了一些初步结果。     

As掺杂碲镉汞富碲液相外延材料特性的研究

对富碲液相外延As掺杂碲镉汞(HgCdTe)材料的研究发现,其电学性能存在着不稳定性,材料霍尔参数的实验数据与均匀材料的理论计算结果也不能很好的吻合.通过采用剥层变温霍尔测量和二次离子质谱(SIMS)测试对材料纵向均匀性进行检测的结果显示,外延材料中的As在高温富汞激活退火过程中具有向材料表面扩散的效应,导致在表面形成了高于主体层浓度1～2个量级的高浓度表面层,并导致了AsTe受主的浓度在HgCdTe薄膜中呈非均匀分布.考虑这一效应并采用双层模型的霍尔参数计算方法后,As掺杂HgCdTe液相外延材料的电学行为得到了较好的解释,并较为准确地获得了退火后材料表面层与主体层的受主浓度及受主能级等电学参数.     

由等价掺杂转换理论得到非对称线性缓变P-N结的击穿特性

基于等价掺杂转换理论的应用,得到了解析计算非对称线性缓变P-N结击穿特性.由于非对称线性缓变P-N结是单扩散P-N结的一个恰当近似,因而,研究其击穿特性可以更好地理解和设计功率器件P-N结的终端结构.运用等价掺杂转换方法的基本理论得到了不同扩散掺杂梯度和衬底浓度组合系列的击穿电压.研究了最大耗尽层宽度在扩散侧和衬底侧的扩展,给出了它们随扩散掺杂梯度和衬底浓度组合的变化而出现的不同特点.本方法预言的最大击穿电压较之单纯的突变结和对称线性缓变P-N结更接近文献报道的结果,显示了等价掺杂转换理论的理论计算非对称线性缓变P-N结击穿电压的有效性.     

用分子束外延法生长的Hg_(1-x)Cd_xTe制备的长波和中波红外光电二极管(下)

四、在MBE HgCdTe中砷扩散的p~+-n同质结通过在HgCdTe外延层中扩散砷形成p~+-n同质结。砷在HgCdTe中是p型浅受主。在预要求的平衡条律下,在不生长任何附加外延层的情况下,进行砷扩散。通过将MBE HgCdTe外延层置于含有溶解砷的Hg溶液中来形成p~+-n结;在380℃～450℃范     

用固态杂质源在GaAs衬底上实现的连续波CO_2激光诱导Zn扩散

用含Ｚｎ的固态杂质源，在化合物半导体ＧａＡｓ基片上进行了连续波（ＣＷ）１０．６μｍ激光诱导扩散，做出了Ｐ－Ｎ结。分别利用扫描电子显微镜和二次离子质谱仪对扩散样品进行扩散区形貌分析和杂质分布研究，给出了结深ｘｊ、杂质浓度分布Ｃ（ｘ，ｔ，Ｔ）等性能参数和扩散时间ｔ、温度Ｔ等工艺参数之间的关系，获得了亚微米的扩散结结深及１０２０ｃｍ－３量级的表面掺杂浓度     

双掺硅单晶基本物理特性的研究

按一定掺杂比例制备了一种双掺硅单晶.单晶片经热处理后形成的P-N结具有结深浅、均匀、杂质浓度分布不同于扩散结和离子注入结等特点.本文研究了这种双掺硅单晶的基本物理特性;测量了各种电学参数和进行了位错等晶体缺陷的金相观察,并将这种材料与单掺杂硅单晶的某些电学性质进行了比较.     

基于电致发光成像理论的硅太阳电池缺陷检测

基于半导体电致发光（EL）的基本理论,在理想P-N结模型条件下,定量计算正向偏压时硅太阳电池EL强度与少数载流子扩散长度的对应关系;分析了电池片中缺陷和扩散长度（EL强度）的关系,指出通过硅电池EL图像检测电池缺陷的可行性。搭建实验平台,分别拍摄单晶硅和多晶硅电池的EL图像,从中成功检测出各种缺陷;编写可视化裂纹自动检...     

异质结扩散模型电流传输理论研究——Ⅲ.异质结伏—安特性的扩散-发射组合模型

本文把在金属-半导体接触中同时存在着扩散和热电子发射这样两种互相串联的电流传输机构这一看法推广到了异质结。以GaAs-Ge为例进行了计算,结果表明,对于不同掺杂的异质结,电流传输机构也不尽相同:有的象一个纯扩散机构的结,而另一些必须用热电子发射模型来描述。计算结果还预示,以扩散限制为主的异质结在正向Ⅰ—Ⅴ特性中将出现负阻,文中对此现象提出了一种物理解释。 文章最后对整个研究作了小结。提出新模型的讨论可能有助于对ΔE。测试结果进行合理的修正,对异质结伏—安特性进行合理的解释;也可能有助于建立各种情况下半导体内的边界条件,以及有助于澄清在np乘积和内建势等方面存在的理论上的争论。     

Analyses and Simulation of V-I Characteristics for Solar Cells Based on P-N Junction

Through theoretical analyses of the Shockley equation and the difference between a practical P-N junction and its ideal model, the mathematical models of P-N junction and solar cells had been obtained. With Matlab software, the V-I characteristics of diodes and solar cells were simulated, and a computer simulation model of the solar cells based on P-N junction was also established. Based on the simulation model, the influences of solar cell＇s internal resistances on open-circuit voltage and short-circuit current under certain illumination were numerically analyzed and solved. The simulation results showed that the equivalent series resistance and shunt resistance could strongly affect the V-I characteristics of solar cell, but their influence styles were different.     

P-N结Shockley模型中几个有争议的理论问题

——一场关于P-N结边界上np乘积的争论直到1980年底仍在继续.本文从较深入地讨论Shockley模型中的“准电中性假设”和“常数准费米能级假设”出发,进一步比较了Fletcher和Shockley边界条件,最后为澄清这场争论提出了自己的看法.     

恒定辐照下一维HgCdTe环孔PN结光生载流子浓度的计算

通过求解一维HgCdTe环孔PN结连续性方程,得到了恒定辐照下光生载流子浓度的一般表达式,并对结果进行了分析讨论。     

双掺硅P-N结特性

双掺硅单晶片经热氧化后在其表面能够形成浅而均匀的P-N结.本文研究这类P-N结的基本特性,在耗尽层近似下给出P-N结空间电荷区中电场分布和电势的解析表达式,并讨论分析P-N结的光电特点.研究结果说明:双掺硅P-N结很有可能应用于光电器件、太阳能电池、集成电路和某些特殊器件.     

碲镉汞环孔p-n结反常特性分析

在HgCdTe环孔p-n结器件的研制过程中，经常会出现一些反常现象，如负的开路电压和负的光电压等。现对上述现象进行理论分析，并通过大量实验对上述反常现象进行了验证。     

Correlation of diffusion process variations with variations in electrical parameters of bipolar transistors

In this paper we consider the problem of determining the effects of a nonuniformity in diffusion processes on the resultant electrical characteristics in semiconductor devices. A bipolar, planar silicon p-n-p transistor is considered as an example. A model is presented describing the current gain in terms of measurable diffusion parameters. These parameters are 1) the four-point probe reading of the diffused base, 2) the emitter-base junction depth, and 3) the collector-base junction depth or √Dt of the base. The model is used to predict the sensitivity of current gain to each of these diffusion parameters; it is shown that the sensitivity of current gain to the junction depth can be drastically reduced by a modification in transistor structure. Design criteria for making this structural change are presented as well as the results on actual devices.