汞退火对分子束外延生长的HgCdTe电学特性的影响

在测量霍尔效应时,用分子束外延(MBE)生长的Hg_(1-x)Cd_xTe膜层常表现出异常的电导特性,通过在汞气氛中退火,能明显消除这种现象,并转变为均匀的p型导体。用霍尔效应测量表征的膜层来研究退火对它的影响。本文给出了退火后p型膜层中迁移率与Cd组份x值和受主能级的关系。     

ZnCdTe衬底上HgCdTe分子束外延的位错密度

报道了用 MBE的方法 ,在 Zn Cd Te衬底上制备 Hg Cd Te薄膜的位错密度研究结果。研究发现Hg Cd Te材料的位错密度与 Zn Cd Te衬底的表面晶体损伤、Hg Cd Te生长条件以及材料组分密切相关。通过衬底制备以及生长条件的优化 ,在 Zn Cd Te衬底上生长的长波 Hg Cd Te材料 EPD平均值达到 4.2× 1 0 5cm- 2 ,标准差为 3 .5× 1 0 5cm- 2 ,接近 Zn Cd Te衬底的位错极限。可重复性良好 ,材料位错合格率为 73 .7%。可以满足高性能Hg Cd Te焦平面探测器对材料位错密度的要求     

富汞热处理对碲镉汞电学性能的影响

对用液相外延(Liquid Phase Epitaxy,LPE)方法生长的碲镉汞(HgCdTe)材料进行了闭管富汞热处理,并研究了不同的热处理时间和热处理温度对其电学性能的影响.通过对HgCdTe材料进行富汞热处理可以有效降低材料内的缺陷尺寸、密度以及位错密度,并可完成材料由p型到n型的转变.工艺中,低温热处理对HgC...     

富汞热处理对碲镉汞电学性能的影响

对液相外延方法(LPE)生长的碲镉汞(HgCdTe)材料进行了闭管富汞热处理,并研究了不同的热处理时间和热处理温度对碲镉汞材料电学性能的影响。HgCdTe材料经过富汞热处理后可以有效降低材料内的缺陷尺寸和密度。该方法不仅可以降低材料内的位错密度,而且还可以完成材料P型到N型的转变。工艺中的低温热处理对HgCdTe材料的电学性能有较大影响。研究发现,随着低温热处理时间的持续增加,HgCdTe材料的载流子浓度会明显增加。而当低温热处理温度在210℃~250℃范围内变化时,若保持低温热处理时间不变,则热处理后HgCdTe材料的载流子浓度在一定范围内波动,且无明显变化。通过对HgCdTe器件进行I-V曲线测试以及最终的组件测试,发现热处理后载流子浓度在1E13~1E14cm^-3范围内的HgCdTe芯片就可以得到很好的测试结果。     

HgCdTe多载流子体系的迁移率谱分析

通过迁移率分析法对ＬＰＥ和ＭＢＥ生成的ｎ－ＨｇＣｄＴｅ样品进行了研究，获得了样品中体电子，体空穴以及界面电子的迁移率和浓度，通过迁移率谱人地获得的样品中体电子和界面电子随温度的变化规律与理论分的完全吻合。     

Si基CdTe/HgCdTe分子束外延材料的位错抑制

基于GaAs/Si材料中位错的运动反应理论,修正获得CdTe/Si和HgCdTe/Si外延材料中的位错运动反应模型.采用快速退火方法对Si基HgCdTe外延材料进行位错抑制实验研究,实验结果与理论曲线基本吻合,从理论角度解释了不同高温热处理条件对材料体内位错的抑制作用.对于厚度为4～10μnn的CdTe/Si进行500...     

激活退火对As掺杂型HgCdTe材料的影响

研究了激活退火热处理过程对As掺杂碲镉汞外延材料组分的影响,实验包括不同的热处理条件以及不同厚度外延材料,并用红外透射光谱测量了退火前后材料组分的变化。实验结果表明,在相同温度和相同时间的热处理条件下,外延层的厚度越厚,热处理对材料组分的影响越小;在相同温度不同时间的热处理过程中,随着时间增加,材料的组分变化也随之增加,并且,外延层越厚,组分的变化量也越小。     

碲镉汞p-on-n长波异质结探测器材料的制备研究

报道了碲镉汞p+-on-n长波双层异质结材料和异质结台面器件的研究结果,重点研究了p+-on-n型双层异质结材料制备技术。通过水平滑舟富碲液相外延生长的方法在碲锌镉衬底上原位生长In掺杂碲镉汞n型吸收层材料,然后再采用富汞垂直液相外延技术制备p型As原位掺杂的碲镉汞cap层材料,从而获得p+-on-n型双层异质结材料,并通过湿法腐蚀、台面刻蚀以及钝化等工艺得到碲镉汞 p+-on-n长波异质结台面型器件。p+-on-n异质结器件结构可以有效克服少子寿命偏低等问题,在长波及甚长波波段具有更低的暗电流和更高的R0A值,这对于解决目前长波碲镉汞红外探测器暗电流大、结阻抗低的问题,提高长波及甚长波波段碲镉汞红外焦平面器件的性能具有重要的意义。     

高温热退火对多层P-on-N结构HgCdTe的界面影响研究

对高温热退火前后分子束外延（MBE）生长的多层P-on-N结构HgCdTe外延材料的界面变化进行研究。研究发现,高温热退火将引起HgCdTe外延材料界面层的改变,从而破坏原生结构。这种改变可以一定程度上通过工艺条件进行控制。同时,对热退火前后P-on-N结构变化进行了二维数值模拟,研究了不同变化对其能带结构和光电流的影响。     

多层HgCdTe异质外延材料的热退火应力分析

前期研究采用高温热处理方法,获得了抑制位错的最佳退火条件.通过比对实验,发现不同衬底上HgCdTe表面的CdTe钝化层在热处理过程中对位错的抑制作用各有不同.结合晶格失配应力和热应力对不同异质结构进行理论计算,借助X射线摇摆曲线的倒易空间分析,解释了CdTe钝化层对HgCdTe位错抑制的影响作用.     

中短波HgCdTe金属接触的退火研究

为制备良好的碲镉汞金属接触,研究了热退火处理对中短波Hg空位掺杂碲镉汞金属接触的影响。对中短波HgCdTe-Sn/Au接触及中波HgCdTe-Cr/Au接触经不同条件退火后的接触进行了测量。对于短波碲镉汞,p型HgCdTe-Sn/Au接触经95℃,30 min退火可降低比接触电阻2个量级,而经125℃,30 min退火可降低3个量级;离子注入的n型HgCdTe-Sn/Au接触则容易形成欧姆接触。对于中波碲镉汞,退火前p型HgCdTe-Sn/Au接触平均比接触电阻为10-1Ωcm2量级,经适当条件退火可以降低3个量级;此外,Sn/Au比Cr/Au更适合作为中波HgCdTe的接触金属。因而HgCdTe金属接触可通过一定退火处理得到改善。     

中短波HgCdTe金属接触的退火研究

为制备良好的碲镉汞金属接触,研究了热退火处理对中短波Hg空位掺杂碲镉汞金属接触的影响。对中短波HgCdTe-Sn/Au接触及中波HgCdTe-Cr/Au接触经不同条件退火后的接触进行了测量。对于短波碲镉汞,p型HgCdTe-Sn/Au接触经95 ℃,30 min退火可降低比接触电阻2个量级,而经125 ℃,30 min退火可降低3个量级;离子注入的n型HgCdTe-Sn/Au接触则容易形成欧姆接触。对于中波碲镉汞,退火前p型HgCdTe-Sn/Au接触平均比接触电阻为10-1 Ωcm2量级,经适当条件退火可以降低3个量级;此外,Sn/Au比Cr/Au更适合作为中波HgCdTe的接触金属。因而HgCdTe金属接触可通过一定退火处理得到改善。     

不同腐蚀工艺对单晶Ge位错密度与微观形貌的影响

为提高单晶Ge位错腐蚀工艺的准确度,采用金相腐蚀观察法计算了单晶Ge的位错密度,分析了腐蚀时间、抛光条件、腐蚀温度对位错微观形貌的影响.结果表明:腐蚀时间过长或过短,位错腐蚀坑形貌无法正常观测,腐蚀时间10 min时,位错腐蚀坑形貌观测效果最佳;机械抛光会产生划痕和污渍,化学抛光可以得到更光洁的材料表面,腐蚀后更易观测...     

不同钝化层结构对HgCdTe热退火Hg空位调控影响

对不同钝化层结构的分子束外延（MBE）生长的HgCdTe外延材料的Hg空位浓度控制进行研究。获得了更高Hg空位浓度调控范围的外延材料,为后续新型焦平面器件的研发提供基础。研究发现,在热退火过程中,HgCdTe外延材料的Hg空位浓度的变化随着钝化层结构的不同而发生改变。且这种改变是因为HgCdTe表层的钝化层的存在改变了原始热退火的平衡态过程。同时,通过二次离子质谱（SIMS）测试以及相应的理论拟合进行了验证。     

退火过程对c轴择优取向的ZnO薄膜的光学性质的影响

利用溶胶凝胶法在石英衬底上采用旋涂法制备出ZnO薄膜,通过X射线衍射仪发现不同的退火温度对ZnO薄膜的择优取向有很大影响;通过紫外可见分光光度计和室温发光谱可以看出,制备的薄膜有很好的光学透过性和很强的紫外发光特性,而不同的退火温度对其光学性质有很大的影响。实验发现采用此种方法在650℃左右退火是一个合适的退火温度,结构特性和光学性质都相对较好;采用热分析方法可知ZnO将在375℃左右从非晶转向结晶状态,因而在常规ZnO薄膜制备方法中增加一步500oC的热处理将有助于提高ZnO薄膜的结晶质量。