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     

碲镉汞薄膜材料

研制ＨｇＣｄＴｅ焦平面器件是当前实现长波红外焦平面器件的主要途径。红外焦平面器件要求大面积、均匀性好和高质量的ＨｇＣｄＴｅ材料。用ＬＰＥ、ＭＯＣＶＤ和ＭＢＥ外延生长的ＨｇＣｄＴｅ薄膜材料可满足焦平面器件对材料的要求。ＬＰＥ是目前研制ＨｇＣｄＴｅ光伏列阵主要材料，用双层掺杂生长的ｐ－ｎ异质结得到当前最高的Ｒ＿０Ａ值。ＭＯＣＶＤ和ＭＢＥ生长的ＨｇＣｄＴｅ外延膜近期有了较大的进展，除了在硅衬底上ＭＢＥ生长ＨｇＣｄＴｅ仍在研究之外，其它已趋向成熟并开始转向工业生产。为了研制高质量的ＨｇＣｄＴｅ外延膜，高质量的衬底材料与建立薄膜均匀性的检测工艺是十分必要的。     

碲镉汞薄膜材料

碲镉汞薄膜材料电子工业部十一所陈世达碲镉汞探测器是目前最重要的红外探器之一，通过对材料组分ｘ的调节，它可以探测１～２０μｍ红外波长，在红外成象，红外、激光制导、激光雷达及激光探测方面有着极其广泛的用途。研究与发展多元和焦平面碲镉汞探测器件是国内外研究...     

碲镉汞晶体的热处理相图

用热探针的方法测定了x=0.20和x=0.265两种材料的本征线。实验表明:在P—T相图中,x=0.265的本征线在x=0.20的本征线上面。     

碲镉汞薄膜的MOVPE生长和特性

报道了在水平、常压ＭＯＶＰＥ实验型生产装置中,采用互扩散多层工艺（ＩＭＰ）,用金属有机化合物ＤＭＣｄ、ＤｉＰＴｅ和元素Ｈｇ,在ＣｄＴｅ和ＧａＡｓ衬底上生长的ＨｇＣｄＴｅ薄膜,其组分和薄膜厚度的均匀性以及ｐ型电学性质,初步达到了目前红外焦平面列阵研制的要求,同时,这种薄膜的生长具有一定重复性。     

碲镉汞富汞热处理技术的研究

利用自行研制的垂直开管富汞热处理设备,研究了碲镉汞（HgCdTe）富汞热处理技术。经富汞条件下3000C热处理和后续的常规N型热处理,As掺杂的Hg1-xCd,Te分子束外延材料中的As原子已被激活成P型受主,As原子激活率同石英管封管热处理试验的结果基本一致。对包括3in Si基衬底在内的材料退火前后表面形貌进行的比较显示,样品表面形貌可得到很好的保护。研究结果表明,碲镉汞开管富汞热处理技术可用于第三代碲镉汞红外焦平面技术所需大面积多层掺杂异质外延材料的制备。     

外延生长碲镉汞薄膜的现状和前景

本文简要综述了液相外延(LPE)、分子束外延(MBE)、金属有机物汽相外延(MOVPE)生长碲镉汞(MCT)单晶薄膜的工艺特点,存在的问题和发展趋势.     

MBE法生长碲汞镉合金薄膜的前景

制备高性能HgCdTe多元列阵探测器,需要高质量的晶体材料。本文介绍了目前已有的HgCdTe薄膜外延生长工艺,比较了液相外延(LPE)、分子束外延(MBE)、有机金属化学汽相淀积(MOCVD)、激光蒸发淀积(LADA)等HgCdTe薄膜外延生长工艺的优缺点,着重     

碲镉汞富碲垂直液相外延技术

研究了碲镉汞富碲垂直液相外延技术.在研究该关键技术的过程中,提出了一种方法以检查外延前(Hg1-xCdx)1-yTey母液的均匀性.并且,通过减小生长腔体中的自由空间,对气体的对流和汞回流进行了抑制,及通过改进工艺过程中的温度控制方式来应对因对流和汞回流而造成的生长温度不确定性.在解决上述关键技术后,实现了碲镉汞垂直液相外延工艺的稳定性,所外延的中波碲镉汞材料的组分可重复性做到了±0.005,厚度控制能力达到了±5μm ,40×30mm2外延材料的横向组分均匀性(相对均方差)小于1.3×10-3,同生长批次材料片与片之间的组分和厚度差异分别小于0.001和1μm.在10mm线度上,表面起伏小于1μm.经热处理后,中波汞空位p型材料在77K下具有较高的空穴迁移率.另外,和水平推舟技术相比,垂直碲镉汞液相外延在提供大批量和大面积相同性能材料方面具有明显的优势,这对于二代碲镉汞红外焦平面批生产技术和拼接型超大规模红外焦平面技术的发展都具有重要的意义.     

碲镉汞薄膜分步化学抛光技术研究

针对碲镉汞薄膜化学抛光过程中容易产生材料组分均匀性变差、影响芯片性能的现象,提出了一种分步化学抛光技术。材料表面分析和组分分析结果表明,分步化学抛光可以降低材料表面的粗糙度,改善化学抛光材料组分的均匀性,有效地去除材料表面氧化,同时对探测器芯片性能的均匀性提升也做出了一定的贡献。     

富碲碲镉汞合金相图的实验研究和理论计算

采用直接观察法和差热分析法测定了(Hg_(1-z)Cd_zTe)_(1-y)Te_(1-y)(y>0.5)当z=0.060,0.078和0.160时的液相线、凝固点和过冷度;用缔合溶体模型计算了相应的液相线,并与实验值进行了比较;用实验结果拟合出了混合作用参数α_(1r)(z),提出了它随z变化的表达式α_(1r)(z)=1.041+0.12z~(-1)-0.0023z~(-2)。     

MOCVD外延碲镉汞薄膜的生长工艺选择

金属有机化合物汽相沉积（ＭＯＣＶＤ）技术是制备用于红外焦平面阵列（ＩＲＦＦＰＡ）的高质量碲镉汞（ＨｇＣｄＴｅ）薄膜材料的重要手段。文中讨论了汞源温度、生长温度、衬底材料及互扩散多层工艺（ＩＭＰ）等因素在ＭＯＣＶＤ外延生长碲镉汞薄膜过程中的作用机理,并选择适合的生长条件获得了质量优良的碲镉汞薄膜。     

富碲的碲镉汞相图的理论计算以及与实验结果的比较

为了从富碲的碲镉汞[(Hg_(1-z)Cd_(?))_(1-y)Te_v,y>0.5]熔体中用液相外延法生长碲镉汞薄膜,研究富碲的碲镉汞合金的相图是十分必要的。本文用适合于富碲碲镉汞合金体系的规则缔合熔体模型(RAS模型)计算了z=0.060、0.078和0.160,而y取不同值的各种合金的液相线温度。z=0.060的液相线温度的计算值     

碲镉汞薄膜少子寿命测试研究

碲镉汞(HgCdTe)材料的少子寿命是影响碲镉汞红外探测器性能的重要参数.分别采用微波光电导衰减(Microwave Photoconductivity Decay,μ-PCD)法和微波探测光电导(Microwave Detected Photoconductivity,MDP)法对 HgCdTe 薄膜的少子寿命进行了...     

用碲作熔剂生长碲镉汞晶体

本文报告了碲镉汞晶体的生长方法,并对我们做的六种生长工艺作了比较。着重介绍用Te作熔剂生长高质量组分均匀Hg_(1-x)Cd_xTe晶体的实验工艺,以及对所得结果进行分析讨论。所得晶锭中段组分比较均匀,且与预定值相近。单晶经切片退火后,在77K时电子浓度可达到3×10~(4)(厘米~(-3)),迁移率可达10~5厘米~2伏~(-1)秒~(-1),用这样的晶体制成的光导、光伏器件D_(bb~*均可达到6×10~9厘米·赫~(1/2)瓦~(-1)。光伏器件不需要加偏压。响应率较大,可达10~3伏·瓦~(-1)。     

长波碲镉汞薄膜外延用碲锌镉衬底筛选方法研究

主要报道了用于提高液相外延(Liquid Phase Epitaxy, LPE)长波碲镉汞薄膜质量的碲锌镉衬底筛选方法研究。通过对碲锌镉衬底的锌组分、红外透过率、沉淀/夹杂、位错密度、X射线形貌像和X射线衍射半峰宽等参数进行全面测试以及对外延后碲镉汞薄膜的X射线形貌像和X射线衍射半峰宽进行测试评估,发现目前X射线形貌像和锌组分是影响LPE长波碲镉汞薄膜用碲锌镉衬底的重要参数。结果表明,锌组分处于4.2%～4.8%之间、形貌像衍射强度高且均匀性好是长波碲镉汞薄膜外延用衬底的理想选择。     

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。     

液相生长碲镉汞外延层

采用改进的液相外延浸渍技术,在Te溶液中生长出Cd组分(x值)为0.17～0.4的HgCdTe外延层,系统中未加汞长出了纯CdTe外延层,这样就首次制成了背面照射HgCdTe/CdTe异质结构的二极管。而这种外延层是在CdTe衬底上生长的,Cd取向为(100)、(110)和(111),Te的取向为(111),最佳的表面是由取向为(110)Cd得到的。其生长装置如图1所示,它主要是由内、外两个石英管组成,后者装在两个不锈钢凸缘之间,以保持高的氩气压。生长时,管内压力维持在200～300磅/英寸~2。在生长过