碲镉汞晶片表面加工损伤的电化学腐蚀观察方法

本文报道一种新的观察碲镉汞（ＣＭＴ）晶片表面加工损伤的方法──电化学腐蚀法。文中讨论了电化学腐蚀法的原理，给出了实验结果。实验表明：机械磨抛的ＣＭＴ晶片表面的加工损伤可用电化学腐蚀法清楚地揭示出来；磨抛产生的机械划痕在电化学腐蚀前后一一对应，而且腐蚀后可清晰、直观地看到腐蚀前看不见的机械划痕；结合化学腐蚀的方法测量了一定磨抛条件下Ｗ３．５磨料在ＣＭＴ晶片表面产生的最大加工损伤深度约３２～４０ｐｍ；机械磨抛产生的划痕和其在表面留下的应力沟道区是ＣＭＴ晶片表面在磨抛加工中受到损伤的主要机构。分析认为平均损伤深度主要影响磨抛ＣＭＴ晶片的表面复合速度，而最大加工损伤深度则对ＣＭＴ器件、特别是多元器件性能参数的均匀性影响比较大；故控制好ＣＭＴ晶片表面加工的最大损伤深度也是制备性能均匀的ＣＭＴ多元探测器的一个重要环节。     

在蓝宝石衬底上外延生长光导探测器用的HgCdTe

用等温汽相外延(ISOVPE)和液相外延(LPE)组合,在用金属有机物化学汽相淀积(MOCVD)的CdTe/蓝宝石衬底上生长HgCdTe。用ISOVPE把CdTe层转变为Hg_(0.8)Cd_(0.2)Te。ISOVPE和LPE过程连续在闭管内进行,应用转变工艺,降低CdTe和HgCdTe间的晶格失配、并减少CdTe衬底和外延层间互扩散产生的组分梯度。晶片在Hg气氛中退火后制做成光导探测器性能验证了晶片质量,结果可与在CdZnTe上外延生长HgCdTe制做的一般探测器性能相比。     

布里奇曼法生长的Hg1—xCdxTe晶体的性能

本文简要地介绍了布里奇曼法生长的Hg_(1-x)Cd_xTe晶体的组分分布、电学性质、微观结构和红外透射比曲线。这些晶体具有较好的横向组分均匀性、较低的载流子浓度和较长的少数载流子寿命。本文还报道了用此晶体制作的光电导器件的性能。     

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。     

Hg1-xCdxTe外延薄膜表面对红外透射光谱的影响

利用傅里叶红外光谱仪测量液相外延生长的Hg1-xCdxTe薄膜,发现未经腐蚀的原生薄膜材料红外透射光谱经本征吸收后有吸收边倾斜并伴有透射比值偏低的现象.对红外透射光谱的影响因素进行了分析,用扫描电子显微镜、电子探针及轮廓仪对样品表面腐蚀前后进行测试,结果表明腐蚀前后Hg1-xCdxTe薄膜表面(深度约1μm)汞含量和表面平整度的差别是导致这一现象的主要原因.运用带-带尾态之间的跃迁理论及表面散射对这一现象进行了解释.     

替代衬底上的碲镉汞长波器件暗电流机理

基于暗电流模型,通过变温I-V分析长波器件(截止波长为9~10μm)的暗电流机理和主导机制.实验对比了不同衬底、不同成结方式、不同掺杂异质结构与暗电流成分的相关性.结果表明,对于B+离子注入的平面结汞空位n~+-on-p结构,替代衬底上的碲镉汞(HgCdTe)器件零偏阻抗(R0)在80 K以上与碲锌镉(CdZnTe)基碲镉汞器件结阻抗性能相当.但替代衬底上的HgCdTe因结区内较高的位错,使得从80 K开始缺陷辅助隧穿电流(I_(tat))超过产生复合电流(I_(g-r)),成为暗电流的主要成分.与平面n~+-on-p器件相比,采用原位掺杂组分异质结结构(DLHJ)的p~+-on-n台面器件,因吸收层为n型,少子迁移率较低,能够有效抑制器件的扩散电流.80 K下截止波长9.6μm,中心距30μm,替代衬底上的p~+-on-n台面器件品质参数(R0A)为38Ω·cm2,零偏阻抗较n-on-p结构的CdZnTe基碲镉汞器件高约15倍.但替代衬底上的p+-on-n台面器件仍受体内缺陷影响,在60 K以下较高的Itat成为暗电流主导成分,其R0A相比CdZnTe基n~+-on-p的HgCdTe差了一个数量级.     

红外探测器的进展

红外探测器的发展基础是物理学和技术科学的进展。HgCdTe FPA和非制冷焦平面阵列,军事装备和广阔的民用市场需求推动探测器技术进一步发展。     

SIMS在碲镉汞红外焦平面探测器工艺中的应用

文章介绍了二次离子质谱仪的结构及其基本工作原理,并通过对典型应用的分析,介绍了二次离子质谱分析技术在高灵敏度碲镉汞红外焦平面探测器材料和器件制备工艺中的作用,特别是在结探监测和微量杂质监控方面所发挥的重要作用。     

180元长波碲镉汞线列光导探测器研制

本文报道了长波180元碲镉汞线列光导探测器的初步研制结果,较为详细地介绍了各步探测器制造工艺以及探测器性能的测试结果。最终得到的拼接和单片180元线列器件,其平均峰值探测率D_(xp)~*达2.0×10~(10)cmHz~(1/2)W~(-1),电串音小于5％,功耗小于150mW。     

Hg1—xCdxTe晶体密度和组分的关系

根据Hg1-xCdxTe晶体结构、组分和点阵常数的关系，导出Hg1-xCdxTe晶体密度和组分的关系式。讨论了温度对晶体密度的影响，与参考文献中的密度公式进行了比较。