Au/CdTe+ZnS/HgCdTe双层介质膜MIS器件的制备及研究

通过介质膜ZnS、CdTe薄膜材料的Ar+束溅射沉积研究,结合HgCdTe器件工艺,成功制备了以ZnS、CdTe双层介质膜为绝缘层的HgCdTeMIS器件;通过对器件的C-V特性实验分析,获得了CdTe/HgCdTe界面电学特性参数.实验表明溅射沉积介质膜CdTe+ZnS对HgCdTe的表面钝化已经可以满足HgCdTe红外焦平面器件表面钝化的各项要求.     

长波碲镉汞材料阳极氧化膜/ZnS界面的电学特性参数

通过碲镉汞阳极氧化膜和磁控溅射ZnS膜,结合HgCdTe器件工艺,成功制备了以阳极氧化膜和磁控溅射ZnS双层钝化膜为绝缘层的“长波弱P”型HgCdTe MIS器件.通过对器件的C-V特性实验分析,获得了长波HgCdTe材料的阳极氧化膜/ZnS界面电学特性参数.并通过获得的界面参数,计算了阳极氧化和ZnS的双层钝化膜的表面复合速度.并对MIS器件的变温C-V特性进行了实验和分析.     

HgCdTe钝化过程中形成的镶嵌结构及其热处理效应

通过高分辨X射线衍射仪中的二维点阵研究了溅射的CdTe介质膜对HgCdTe外延层的影响．发现在高溅射能量下沉积的钝化膜由于应力的作用,HgCdTe晶片出现弯曲及大量镶嵌结构,而这种镶嵌结构可通过合理的热处理工艺消除．     

HgCdTe钝化过程中形成的镶嵌结构及其热处理效应

通过高分辨X射线衍射仪中的二维点阵研究了溅射的CdTe介质膜对HgCdTe外延层的影响.发现在高溅射能量下沉积的钝化膜由于应力的作用,HgCdTe晶片出现弯曲及大量镶嵌结构,而这种镶嵌结构可通过合理的热处理工艺消除.     

CdTe/ZnS复合钝化层对长波碲镉汞器件性能的影响研究

采用CdTe/ZnS复合钝化技术对长波HgCdTe薄膜进行表面钝化,并对钝化膜生长工艺进行了改进。采用不同钝化工艺分别制备了MIS器件和二极管器件,并进行了SEM、C-V和I-V表征分析,研究了HgCdTe/钝化层之间的界面特性及其对器件性能的影响。结果表明,钝化工艺改进后所生长的CdTe薄膜更为致密且无大的孔洞,CdTe/HgCdTe界面晶格结构有序度获得改善;采用改进的钝化工艺制备的MIS器件C-V测试曲线呈现高频特性,界面固定电荷面密度从改进前的1.671011 cm-2下降至5.691010 cm-2;采用常规钝化工艺制备的二极管器件在较高反向偏压下出现较大的表面沟道漏电流,新工艺制备的器件表面漏电现象获得了有效抑制。     

碲镉汞红外焦平面器件表面复合膜层钝化技术

碲镉汞(Hg1-xCdxTe)红外器件的制备过程中,表面钝化工艺对于器件性能具有很大影响。通过实验,研究了溅射功率、靶基距、基片摆动角度等工艺参数对碲镉汞衬底上制备的CdTe/ZnS复合钝化膜层质量的影响。实验结果表明,当CdTe与ZnS溅射靶功率分布为140 W与350 W,靶基距为40cm,基片摆动角度为±30°时,中心2英寸区域膜层非均匀性达到±3%以内,同时钝化膜层表面粗糙度与附着能力获得了较大改善。     

分子束外延的CdTe在碲镉汞中波器件中钝化效果

采用分子束外延技术（MBE）制备了碲化镉（CdTe）原位钝化的中波碲镉汞（HgCdTe）材料。原子力显微镜（AFM）和扫描电子显微镜（SEM）测试结果表明,分子束原位外延的CdTe可见cross-hatch,表面粗糙度为1～2 nm,CdTe和HgCdTe界面结合紧密。微波光导测试结果显示,77 K时,与表面处理后非原位CdTe钝化的HgCdTe材料相比,CdTe原位钝化的HgCdTe材料的少子寿命较大。制备了分子束外延CdTe原位钝化的中波HgCdTe光伏器件,和相同材料上的非原位CdTe/ZnS双层钝化制备的器件I-V特性相似。     

MBE原位碲化镉钝化的碲镉汞长波光电二极管列阵

采用分子束外延(MBE)技术在表面生长碲化镉(CdTe)介质膜的p型碲镉汞(HgCdTe)材料,并通过离子注入区的光刻、暴露HgCdTe表面的窗口腐蚀、注入阻挡层硫化锌(ZnS)的生长、形成p-n结的B+注入、注入阻挡层的去除、绝缘介质膜ZnS的生长、金属化和铟柱列阵的制备等工艺,得到了原位CdTe钝化的n+-on-p...     

不同钝化结构的HgCdTe光伏探测器暗电流机制

在同一HgCdTe晶片上制备了单层ZnS钝化和双层(CdTe+ZnS)钝化的两种光伏探测器,对器件的性能进行了测试,发现双层钝化的器件具有较好的性能.通过理论计算,分析了器件的暗电流机制,发现单层钝化具有较高的表面隧道电流.通过高分辨X射线衍射中的倒易点阵技术研究了单双层钝化对HgCdTe外延层晶格完整性的影响,发现单层ZnS钝化的HgCdTe外延层产生了大量缺陷,而这些缺陷正是单层钝化器件具有较高表面隧道电流的原因.     

不同钝化结构的HgCdTe光伏探测器暗电流机制

在同一HgCdTe晶片上制备了单层ZnS钝化和双层（CdTe+ZnS）钝化的两种光伏探测器,对器件的性能进行了测试,发现双层钝化的器件具有较好的性能．通过理论计算,分析了器件的暗电流机制,发现单层钝化具有较高的表面隧道电流．通过高分辨X射线衍射中的倒易点阵技术研究了单双层钝化对HgCdTe外延层晶格完整性的影响,发现单层ZnS钝化的HgCdTe外延层产生了大量缺陷,而这些缺陷正是单层钝化器件具有较高表面隧道电流的原因．     

HgCdTe MIS器件制备及其C-V特性研究

通过在P-HgCdTe上生长阳极硫化膜和ZnS介质钝化层，制备出了性能较好的MIS器件，并通过对MIS器件C-V特性的分析，获得了ZnS/自身钝化膜/P-HgCdTe的界面特性。所测的界面电荷密度在10^10-10^11cm^-2之间，平带电压在2V以下。     

Hg1-xCdxTe长波光伏探测器的低频噪声研究

在同一Hg1-xCdxTe晶片上（x=0．217）制备了单层ZnS钝化和双层（CdTe＋ZnS）钝化的两种器件,对器件的低频噪声和暗电流进行了测试．发现单层钝化的器件在反偏较高时具有较高的低频噪声,在对器件的暗电流拟合计算中发现,单层钝化的器件具有较大的表面隧道电流,而这正是单层钝化器件具有较高低频噪声的原因．并通过高分辨X射线衍射中的倒易点阵技术RSM（reciprocal space mapping）研究了两种钝化对HgCdTe外延层晶格完整性的影响,发现单层ZnS钝化的HgCdTe外延层产生了大量缺陷,而这些缺陷正是单层钝化器件具有较高的低频噪声和表面隧道电流的原因．     

Effects of Inductively Coupled Plasma Hydrogen on Long-Wavelength Infrared HgCdTe Photodiodes

Bulk passivation of semiconductors with hydrogen continues to be investigated for its potential to improve device performance. In this work, hydrogen-only inductively coupled plasma (ICP) was used to incorporate hydrogen into long-wavelength infrared HgCdTe photodiodes grown by molecular-beam epitaxy. Fully fabricated devices exposed to ICP showed statistically significant increases in zero-bias impedance values, improved uniformity, and decreased dark currents. HgCdTe photodiodes on Si substrates passivated with amorphous ZnS exhibited reductions in shunt currents, whereas devices on CdZnTe substrates passivated with polycrystalline CdTe exhibited reduced surface leakage, suggesting that hydrogen passivates defects in bulk HgCdTe and in CdTe.     

ZnS对HgCdTe器件的表面覆盖及其输运特性的影响

利用成熟的ＨｇＣｄＴｅ器件生产工艺制备了ＨｇＣｄＴｅＨａｌｌ器件,利用Ａｒ束溅射沉积技术在ＨｇＣｄＴｅＨａｌｌ器件表面实现了ＺｎＳ介质薄膜的代温生长;用低浊变磁场Ｈｌｌ测量技术对ＺｎＳ薄膜覆盖前后的Ｈａｌｌ器件输运特性进行了研究,分析了ＺｎＳ薄膜的沉积生长对器件中ＨｇＣｄＴｅ晶体表面、体内载流子的分布、迁移率的影响。实验证明,利用文中的Ａｒ＾＋束溅射沉积技术在ＨｇＣｄＴｅ器件表面进行ＺｎＳ介质膜生     

Hg1-xCdxTe光伏探测器的钝化研究

用倒易二维点阵对HgCdTe光伏探测器钝化及其热处理行为进行了研究,发现测射沉积的钝化膜会引起HgCdTe的晶面弯曲,严重的会出现晶面扭曲和mosaic结构,而钝化后的热处理能改善MCT晶体的完整性,在不同的钝化介质层钝化MCT的研究中发现,ZnS钝化层在高温下并不稳定,而CdTe钝化层却能保持较高的耐温性能。     

The interface of metalorganic chemical vapor deposition-CdTe/HgCdTe

The metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) growth of CdTe on bulk n-type HgCdTe is reported and the resulting interfaces are investigated. Metalinsulator-semiconductor test structures are processed and their electrical properties are measured by capacitance-voltage and current-voltage characteristics. The MOCVD CdTe which was developed in this study, exhibits excellent dielectric, insulating, and mechano-chemical properties as well as interface properties, as exhibited by MIS devices where the MOCVD CdTe is the single insulator. Interfaces characterized by slight accumulation and a small or negligible hysteresis, are demonstrated. The passivation properties of CdTe/ HgCdTe heterostructures are predicted by modeling the band diagram of abrupt and graded P-CdTe/n-HgCdTe heterostructures. The analysis includes the effect of valence band offset and interface charges on the surface potentials at abrupt hetero-interface, for typical doping levels of the n-type layers and the MOCVD grown CdTe. In the case of graded heterojunctions, the effect of grading on the band diagram for various doping levels is studied, while taking into consideration a generally accepted valence band offset. The MOCVD CdTe with additional pre and post treatments and anneal form the basis of a photodiode with a new design. The new device architecture is based on a combination of a p-on-n homojunction in a single layer of n-type HgCdTe and the CdTe/HgCdTe heterostructure for passivation.     

Photo-enhanced native oxidation process forHg0.8Cd0.2Te photoconductors

Proposes an easy and reproducible vapor-phase photo surface treatment method to improve the device performance of the Hg_0.8 Cd_0.2Te photoconductive detector. We explore the effect of surface passivation on the electrical and optical properties of the HgCdTe photoconductor. Experimental results, including surface mobility, surface carrier concentration, metal-insulator-semiconductor leakage current, 1/f noise voltage spectrum, the 1/f knee frequency, responsivity R_λ, and specific detectivity D* for stacked photo surface treatment and ZnS or CdTe passivation layers are presented. These data are all directly related to the quality of the interface between the passivation layer and the HgCdTe substrate. We found that, by inserting a photo native oxide layer, we can shift the 1/f knee frequency, reduce the noise power spectrum, and achieve a lower surface recombination velocity S. A higher D* can also be achieved. It was also found that HgCdTe photoconductors passivated with stacked layers show improved interface properties compared to the photoconductors passivated only with a single ZnS or CdTe layer     

n-HgCdTe光导器件的两种表面钝化研究

利用 Ar 束溅射沉积技术实现了 Cd Te薄膜的低温生长 ,利用电化学方法进行了 Hg Cd Te表面自身阳极氧化膜的生长 ,利用生长的 Cd Te介质膜和 Hg Cd Te表面自身阳极氧化膜对 n- Hg Cd Te光导器件进行了表面钝化 .对两种器件的电阻、各项性能指标进行了测量分析 ,实验表明得到的 Cd Te/ Hg Cd Te界面质量已达到器件实用化水平 .