分子束外延CdTe（211）B／Si复合衬底材料

报道了用MBE的方法，在3英寸Si衬底上制备ZnTe／CdTe（211）B复合衬底材料的初步研究结果，该研究结果将能够直接应用于大面积Si基HgCdTe IRFPA材料的生长．经过Si（211）衬底低温表面处理、ZnTe低温成核、高温退火、高温ZnTe、CdTe层的生长研究，用MBE方法成功地获得了3英寸Si基ZnTe／CdTe（211）B复合衬底材料．CdTe厚度大于10μm，XRD FWHM平均值为120arc sec，最好达到100arc sec，无（133）孪晶和其他多晶晶向．     

3英寸CdTe/Si复合衬底外延技术研究

报道了采用分子束外延法,在3 in硅衬底上通过As钝化、ZnTe缓冲层生长、CdTe生长、周期性退火等工艺进行CdTe/Si复合衬底制备技术研究情况,采用光学显微镜、X射线高分辨衍射仪、原子力显微镜、红外傅里叶光谱仪和湿化学腐蚀等手段对碲化镉薄膜进行了表征,测试分析结果表明碲化镉薄膜的晶向得到了较好的控制,孪晶得到了抑制,且具有较好晶体结构质量和均匀性。     

3英寸CdTe/Si复合衬底外延技术研究

报道了采用分子束外延法,在3 in硅衬底上通过As钝化、ZnTe缓冲层生长、CdTe生长、周期性退火等工艺进行CdTe/Si复合衬底制备技术研究情况,采用光学显微镜、X射线高分辨衍射仪、原子力显微镜、红外傅里叶光谱仪和湿化学腐蚀等手段对碲化镉薄膜进行了表征,测试分析结果表明碲化镉薄膜的晶向得到了较好的控制,孪晶得到了抑...     

基于分子束外延的4 in硅基碲镉汞材料工艺研究

现阶段,大面阵碲镉汞红外焦平面探测器的需求持续增加,面向更大尺寸的碲镉汞材料制备技术成为了研究热点。对4 in硅基碲镉汞材料外延技术进行了研究。通过提升设备参数的稳定性、控制外延片的平整度以及优化材料工艺参数等一系列手段,突破了大尺寸硅基碲镉汞材料工艺的关键技术瓶颈,并制备出了高平整度、高均匀性、低缺陷率、高质量的4 in硅基碲镉汞材料。结果表明,该材料的双晶衍射半峰宽小于等于90 arcsec,表面宏观缺陷密度小于等于100 cm^-2,表面平整度小于等于15 μm。     

硅基碲镉汞红外探测器表面钝化研究

碲镉汞(Mercury Cadmium Telluride, MCT)材料的表面钝化是红外探测器制备中的关键工艺之一。高性能MCT器件需要稳定且可重复生产的钝化表面和符合器件性能要求的界面。因此,探究MCT表面钝化技术具有重要意义。研究了MCT的分子束外延(Molecular Beam Epitaxy, MBE)原位钝化与磁控溅射钝化两种钝化技术。结果表明,MBE原位钝化膜层的致密性较好,钝化层表面的缺陷孔洞较小,钝化层与MCT的晶格匹配度较好,器件流片的电流-电压(I-V)特性要优于磁控溅射正常钝化。     

分子束外延硅基碲镉汞材料技术研究现状

目前,高性能大面阵中波及短波红外探测器已经得到了越来越多的应用。材料参数控制精确、材料质量良好的碲镉汞材料是获得高质量碲镉汞探测器的先决条件。报道了华北光电技术研究所在分子束外延(Molecular Beam Epitaxy, MBE)生长硅基中波及短波碲镉汞材料方面的最新研究进展,并介绍了现阶段MBE生长碲镉汞材料的研究现状。     

偏转角(211)Si基CdTe复合衬底研究

晶面偏角是提高(211) Si基CdTe复合衬底质量的方法之一。通过对偏转角Si基CdTe复合衬底分子束外延工艺的研究,发现2°和3°偏转角(211)Si基CdTe复合衬底在晶体质量方面优于标准(211)Si基CdTe复合衬底,是未来提高Si基CdTe复合衬底质量的新方向。     

硅分子束外延中硼δ掺杂生长研究

利用硅分子束外延技术和Ｂ２Ｏ３掺杂源，成功地实现了硅中的硼δ掺杂，硼δ掺杂面密度ＮＢ可达３．４e１４ｃｍ－２（１／２单层）以上，透射电镜所示宽度为１．５ｎｍ．我们首次用原位俄歇电子能谱（ＡＥＳ）对硼在Ｓｉ（１００）表面上的δ掺杂行为进行了初步的研究，发现在ＮＢ＜３．４e１４ｃｍ－２时，硼δ掺杂面密度与时间成正比，衬底温度６５０℃，掺杂源温度９０００℃时，粘附速率为４．４e１３ｃｍ－２／ｍｉｎ；在ＮＢ＞３．４e１４ｃｍ－２时，粘附有饱和趋势，测量表明在硼δ掺杂面密度ＮＢ高达４．４e１４ｃ     

硅锗分子束外延层表面形貌的扫描隧道显微镜研究

本文用扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）在大气环境中对硅分子束外延生长的一系列样品表面进行了形貌研究．在实空间观测到硅衬底上异质外延生长锗的初期表面形成锗岛，在检测外延生长层表面质量方面对反射式高能电子衍射（ＫＨＥＥＤ）和扫描隧道显微镜进行了比较．     

碲镉汞离子注入温度研究

作为pn结成型的重要参数,离子注入温度对晶格缺陷和材料扩散的影响较大。在碲镉汞的离子注入过程中,注入温度很大程度上影响着注入区的尺寸与光刻掩膜的形貌。从离子注入工艺的温度控制出发,研究了该工艺中的束流、注入能量、接触面粗糙度等因素;结合器件的I-V曲线,探究了注入温度对碲镉汞红外探测器性能的影响。结果表明,较低的注入束流、冷却温度以及良好的导热面,可以保证实际注入温度低于光刻胶的耐受温度,从而提高工艺过程的成品率。同时,较低的注入温度对于减小暗电流及注入区扩散面积起到了一定的作用,提高了碲镉汞红外探测器光敏元的性能。     

Vapor-Phase Growth of Bulk Crystals of Cadmium Telluride and Cadmium Zinc Telluride on Gallium Arsenide Seeds

The growth of large-area bulk crystals of cadmium telluride and cadmium zinc telluride has been demonstrated using the combination of a novel physical vapor transport growth system and heteroepitaxial seeding on GaAs wafers. X-ray diffraction studies show the resulting material to be of extremely high quality despite the large lattice mismatch between the seed and the grown crystal. This process should provide a reliable growth route for large-area large-volume single-crystal boules of cadmium telluride and cadmium zinc telluride.     

碲锌镉晶片退火的显微Raman光谱分析

测量了4块不同退火条件处理碲锌镉晶片的显微Raman光谱,观察到了与碲锌镉材料及材料中Te沉积晶格振动相对应的Raman散射峰,发现了位于327 cm-1/332 cm-1的新峰.通过对碲锌镉晶片进行退火处理,有效的消除了Te沉积,比较碲锌镉晶片退火前后的显微Raman光谱,指出327 cm-1/332 cm-1散射峰只可能由来源于类CdTe或类ZnTe的二级声子散射引起,与碲锌镉材料中的Te沉积无关.     

碲锌镉晶体表面磨抛方法研究

碲锌镉是一种性能优异的Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料。随锌含量不同,其禁带宽度可连续调节,是用于制备红外探测器的碲镉汞材料的优良衬底。介绍了多种碲锌镉晶体的磨抛方法,包括手工研磨、机械抛光、化学抛光和机械化学抛光。借助多种表征技术和改良手段,碲锌镉晶体的表面加工取得了显著进步。     

分子束外延碲镉汞探测器的变结面积I-V测试研究

碲镉汞红外探测器的表面钝化处理对器件暗电流有较大影响,决定了器件的探测性能。为了研究表面钝化层不同生长方式对暗电流的抑制效果,使用分子束外延(Molecular Beam Epitaxy, MBE)系统在Si基衬底上生长碲镉汞材料,分别通过磁控溅射和原位钝化方法生长CdTe/ZnS钝化膜层。采用半导体工艺在碲镉汞材料上制备了变面积光伏探测器。通过测试不同钝化膜层器件的暗电流,分析零偏电阻和面积乘积(R₀A)与周长面积之比(p/A)的关系。结果表明,磁控溅射生长钝化层的Si基碲镉汞器件存在较大的隧穿电流,而原位钝化生长钝化层的Si基碲镉汞器件能更有效地抑制表面漏电流。拟合器件R₀A因子随PN结面积的变化,得出原位生长钝化层的器件具有更好的钝化效果。变面积器件的制备和测试能够有效且直观地反映器件性能。     

碲镉汞雪崩光电二极管的发展

雪崩光电二极管(APD)工作在足够的反偏下,光生载流子到达耗尽区并诱发放大过程.碲镉汞(MCT)电子和重空穴有效质量之间的非对称性会产生不相等的电子电离系数和空穴电离系数,提供一个由单独一类载流子诱发的碰撞电离过程,从而形成具有包括接近无噪声增益在内的“理想”APD特征的电子雪崩光电二极管(EAPD).对于包括低光子数...     

碲镉汞表面钝化研究进展

碲镉汞(MCT)红外探测器近些年的发展非常迅速。随着相关技术的不断进步,对探测器的要求也越来越高。MCT探测器的表面对杂质、缺陷、损伤、温度等因素非常敏感,而器件的很多性能直接由其表面的性质决定,因此MCT材料表面的钝化被看成是红外探测器制备的关键工艺之一。为了提高器件表面的稳定性,最常用的方法就是对MCT材料表面进行钝化处理。主要介绍了几种常见的MCT材料表面钝化方法,然后结合国内外文献重点介绍了常见的介质膜钝化方法,并对以后的工作进行了展望。     

碲镉汞薄膜减薄损伤的扫描电镜研究

对由碲镉汞薄膜减薄工艺导致的损伤层的研究至关重要。采用扫描电镜研究了碲镉汞薄膜经减薄工艺后的损伤层,获得了非常有价值的实验结果。结果对由碲镉汞薄膜减薄工艺形成损伤层的认识和后续的工艺优化具有非常重要的指导意义。     

碲镉汞近年来的研究进展

第三代红外系统的主要特点包括更多的像素、更高的帧频、更好的温度分辨率、双色甚至多色探测以及其他(芯)片上信号处理功能.尽管面临着其他材料例如相近的汞合金HgZnTe和HgMnTe、硅测辐射热计、热释电探测器,SiGe异质结、GaAs/AlGaAs多量子阱、InAs/GaInSb应变层超晶格、高温超导体等的有力竞争,碲镉汞(MCT)仍然是制备第三代红外光子探测器最重要的材料.在基本性质方面,其他材料仍然难与碲镉汞相竞争.主要通过对2000年以来部分英语期刊文献的归纳分析,介绍了近年来在MCT异质结、材料生长、掺杂方法、衬底制备、均匀性、电学性质及数值模型等方面的研究进展.     

Cadmium Telluride Solar Cells on Ultrathin Glass for Space Applications

This paper details the preliminary findings of a study to achieve a durable thin-film CdTe photovoltaic (PV) device structure on ultrathin space-qualified cover glass. An aluminum-doped zinc oxide (AZO) transparent conducting oxide was deposited directly onto the cover glass using metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD). The AZO demonstrated low sheet resistance of 10 Ω/□ and high optical transparency of 85% as well as excellent adherence and environmental stability. Preliminary deposition of PV layers onto the AZO on cover glass, by MOCVD, showed the possibility of such a structure, yielding a device conversion efficiency of 7.2%. High series resistance (10 Ω cm²) and low V _oc (586 mV) were identified as the limiting factors when compared with the authors’ platform process on indium tin oxide-coated aluminosilicate. The coverage of the Cd_1?x Zn _x S window layer along with the front contacting of the device were shown to be the major causes of the low efficiency. Further deposition of AZO/CdTe employing an oxygen plasma cleaning step to the cover glass and evaporated gold front contacts significantly improved the device performance. With a highest conversion efficiency of 10.2%, series resistance improved to 4.4 Ω cm², open-circuit voltage (V _oc) up to 667 mV, and good adhesion, this represents the first demonstration of direct deposition of CdTe solar cells onto 100-μm-thick space-qualified cover glass.