高频多阴极溅射的Pb_xSn_(1-x)Te外延层

在BaF_2、NaCl和(111)Ge衬底上溅射的外延单晶Pb_xSn_(1-x)Te薄膜,其载流子浓度和迁移率值已接近于块状单晶。     

阴极溅射Cd_xHg_(1-x)Te薄膜掺杂制备红外探测器

半导体的物理特性一般都受材料中的缺陷的明显影响,有的缺陷是有意引起的,有的是无意中产生的。这样,晶格中的缺陷、间隙原子加上不同的杂质等就构成了一种与半导体原型材料相互作用的系统。甚至微量杂质的影响都可看出材料电性能的变化:电     

封闭系统中Pb_xSn_(1-x)Te外延淀积在Pb_xSn_(1-x)Te基片上

在封闭系统中往Pb_(0.79)Sn_(0.21)Te(100)基片上淀积载流子浓度在10~(17)/厘米~3范围内的P型Pb_(.79)Sn_(0.21)Te外延膜,速率为1.5～3.0微米/小时。这些外延膜是在425～525℃下用符合化学计量或金属略多的料淀积的。淀积的n型膜夹杂着金属。膜的结构受基片缺陷、基片温度及装料组分的影响。制成了厚达100微米的膜。采用肖特基势垒工艺,在外延膜上做出了在77K下黑体探测度为10~(10)厘米赫~(1/2)/瓦的红外探测器阵列。     

高探测度Pb_xSn_(1-x)Te光伏二极管

英国Allen Clark研究中心制备了在77°K工作的探测度达10~(11)厘米赫~(1/2)瓦~(-1)的10.6微米Pb_xSn_(1-x)Te二极管。峰值响应在12微米和13微米的二极管,它们的探测度比180°视场背景受限值的50％要大。如果二极管加偏压到伏-安特性曲线上的零伏点,那么在70赫到50千赫之间进行测量时1/f噪声就可以略去不计。把二极管装在有效接地电流放大器的直流短路输入端上,就可以得到同样的结果。文内还讨论了这种工作方式用于热成象和CO_2激光探测时的优点。     

在汞蒸汽等离子体中溅射Cd_xHg_(1-x)Te薄膜

引言 Cd_xHg_(1-x)Te化合物的电性能随x值而变化,x>0.15时是半导体,x<0.15时是半金属。其中小禁带宽度的合金(0.18相似文献   

阴极溅射法沉积的Cd_xHg_(1-x)Te外延层的结晶学性质

应用溅射技术,在具有[111]取向的CdTe衬底上生长出了Cd组分(x值)在0.14—0.4范围内、大面积(大到15平方厘米)的Cd_xHg_(1-x)Te外延层(厚度<15微米)。在加热到200℃的衬底上,该外延层以每小时0.6微米的沉积速率生长。采用不同的分析技术,如反射高能电子衍射法(RHEED)、反射x射线形貌法和透射电子显微术(TEM),研究了外延层的晶体学特性。RHEED图形反映出外延层具有高品质晶体的性质。x射线形貌法的研究结果表明,外延层的亚结构与衬底的亚结构十分类似。上述结果与TEM的观察结果是一致的。     

用溅射淀积法外延生长优质Cd_xHg_(1-x)Te薄膜

采用汞蒸汽等离子体阴极溅射技术,已同时在几种CdTe衬底上(总面积为20cm~2)外延生长了Cd_xHg_(1-x)Te薄膜。薄膜在加热到310℃的衬底上生成,其淀积速率为0.6μm.h(总厚度≤30μm)。采用不同的实验方法对薄膜的结晶学特性进行了分析,这些方法包括:反射X-射线形貌、衍射分布图的半值宽度(FWHM)测量、透射电子显微镜分析(TEM)和卢瑟福反向散射分析(RBS)。TEM法,摆动曲线和RBS的结果揭示出薄膜具有很高的结晶学质量(外延层内的位错密度接近10~4cm~(-2))。在4K和300K之间测量了Cd_xHg_(1-x)Te外延层的霍耳系数。衬底温度为285℃时淀积的外延层(镉的组分为0.23,厚度16μm),在77K测量的结果是:载流子浓度n大约为2.7×10.(16)cm~(-3);霍耳迁移率为64000cm~2·V~(-1·S~(-1)。当镉的组分为0,31时(外延层厚度为18μm),则得到n=1.6×10~(16)cm~(-3);霍耳迁移率为16000cm~2·V~(-1)·S~(-1)。淀积出来的外延膜在双温区炉子内的汞气氛中退火后,其电学性质得到改善。n型外延膜的电子迁移率提高到接近用非最佳退火参量得到的体材料的水平。     

溅射法制备a-Si_xC_(1-x):H薄膜光电性能的研究

本文介绍了用溅射法制备的a-Si_xC_(1-x):H薄膜光学带隙和电导激活能与碳含量的关系,测量了所得样品的红外吸收谱、光电子谱及折射率。对所得结果进行了初步的讨论。     

用阴极溅射法淀积的原生Cd_xHg_(1-x)Te外延层的结构和电学性质

采用汞蒸汽等离子体阴极溅射法,在一些CdTe衬底上(总面积为20厘米~2)同时生长了碲镉汞外延层。外延层和衬底之间的过渡区很窄(约80毫微米),沿外延层表面(4厘米~2)的组分变化小于±0.01CdTe克分子分数。在4K到300K之间测量了CdHgTe外延层的霍耳系数。在77K测量,对于在300℃淀积的外延层(Cd组分为0.20克分子分数),得到的结果为:n大约等于5×10~(16)厘米~(-3);霍耳迁移率为12000厘米~2/伏·秒。对于在250℃淀积的外延层的结果为:p=1×10~(17)厘米~(-3);霍耳迁移率为55厘米~2/伏·秒。     

Cd_xHg_(1-x)Te的外延生长

本文介绍外延生长Cd_xHg_(1-x)Te的新方法。CdTe和HgTe都属于Ⅱ-Ⅳ族化合物,它们的品格只相差0.3％。因此,采用CdTe单晶片作衬底。     

离子注入Cd_xHg_(1-x)Te红外光伏探测器

用注入Al离子产生n-型区制成了Cd_xHg_(1-x)Te n-p结光伏探测器。用组分x=0.18(禁带宽相应为0.1电子伏)的材料所制成的注入式二极管在灵敏面积为200×250微米时,其零偏压电阻在77°K下为1千欧。在4～12微米范围内的光谱响应几乎是平的,量子效率在10.6微米时高达57％。在视场为30°和10.6微米时测得的探测度为7.3×10~(10)厘米赫~(1/2)瓦~(-1)。这是曾报导过的在该波长时的最高探测度之一。这些二极管在一与CO_2激光器配合工作的外差探测系统中使用时,频率响应为1千兆赫。     

Cd_xHg_(1-x)Te外延层的研究

在同一温度安瓿瓶中的不同过量组份条件下用“蒸发-冷凝-扩散”法于衬底上生长Cd_xHg_(1-x)Te外延层。研究了生长层的光和电物理性能,并根据生长层厚度研究其性能的变化。指出,在安瓿瓶中加入过量镉实际不影响外延层的性能和生长速率,而加过量碲则加速生长。看来,影响外延层生长的主要因素是HgTe源中碲的蒸发。     

布里奇曼法生长Cd_xHg_(1-x)Te的淬火研究

用布里奇曼法慢速生长Cd_xHg_(1-x)Tg(CMT)晶体时,快速淬火可以揭示出淬火时的固/液界面。通过腐蚀纵向剖面而显示出来的界面的形状和厚度,正如利用红外透射测量所确定的那样,与最终径向组分变化有关。在一次淬火的晶体界面上,看到了界面的特征可认为是扩散界层。用光学显微镜和电子微探针分析,确定了界面的厚度。实验结果表明,正如所料,熔体搅拌减小扩散界层厚度。     

Cd_xHg_(1-x)Te铸造的热模拟试验

在制备Cd_xHg_(1-x)Te晶体的铸造—再结晶—退火工艺中,最重要的一步是快速淬火,以便形成细小晶粒的多晶锭,然后进行高温退火促进晶粒生长。在铸造阶段控制热散失是决定最终晶体结构的关键。为了模拟铸造时的热流,作了电模拟,并用计算机分析。模型给出热流、温度分布(等温线)和冷却速率。模拟了石英安瓿对辐射的部分透明性。在强制冷却安瓿底部时,给出了晶体/熔体的热导率、气体的热导率和铸造速率的变化对冷却速率和等温线形状的影响。把从模型中获得的等温线与在铸造锭上看到的枝蔓晶结构作了比较,发现理论和实验很一致。     

溅射Cd_xHg_(1-x)Te外延层上的32×32平面红外光伏镶嵌列阵

用溅射淀积方法,温度在250～300℃之间,人们已成功地在(111)CdTe衬底上生长出n型Cd_xHg_(1-x)Te外延层。外延层的厚度为10～30微米,其淀积速率通常取为2微米/小时。Cd组分为0.34的Cd_xHg_(1-x)Te外延层的典型电子浓度约为2×10~(16)厘米~(-3),在77K温度下,其霍尔迁移率为20000厘米~2伏~(-1)秒~(-1)。经退火后,该膜层可转变成P型。本文首次报导在溅射层衬底上制备的背照射32×32平面红外光伏镶嵌列阵的特性。这种列阵的混合结构已经制成,并且进行了评价,已获得的初步结果表明,这种镶嵌结构完全适用于混合式焦平面。     

CdTe和Cd_xHg_(1-x)Te的分子束外延

采用分子束外延生长法在取向为的CdTeB面衬底上生长CdTe和Cd_xHg_(1-x)Te(CMT),CdTe的外延温度在25℃和250℃之间,而CMT的外延温度则为120℃。这些厚度达10μm的外延层有较好的结晶性;在77K,载流子浓度很低。分子束外延生长的CMT在生长后经过退火处理,它原来较低的霍耳迁移率会得到提高。     

高效率Cd_xHg_(1-x)Te光电二极管的能级图

本文提出了在禁带宽度有梯度的Cd_xHg_(1-x)Te外延层中形成的p-n结的能级示意图。图解说明了光伏效应的窄光谱响应峰值以及高量子效率。     

(Ba_(1-x)Sr_x)TiO_3薄膜的制备及性能的研究

选用 Ba(C2 H3O2 ) 2 、Sr(C2 H3O2 ) 2 · 1/ 2 H2 O和 Ti(OC4H9) 4为原材料 ,冰醋酸为催化剂 ,乙二醇乙醚为溶剂。用改进的溶胶 -凝胶技术在 Pt/ Ti/ Si O2 / Si基片上成功地制备出钙钛矿型结构的 (Ba1 - x Srx) Ti O3薄膜。该薄膜是制备铁电动态随机存取存储器、微波电容和非致冷红外焦平面阵列的优选材料 ;分析了薄膜的结构 ;测试了薄膜的介电和铁电性能。在室温 10 k Hz下 ,(Ba0 .73Sr0 .2 7) Ti O3薄膜介电系数和损耗分别为 30 0和 0 .0 3。在室温 1k Hz下 ,(Ba0 .95 Sr0 .0 5 ) Ti O3薄膜剩余极化强度和矫顽场分别为 3μC/ cm2和 5 0 k V/ c     

溶胶-凝胶提拉法制备Mg_xNi_(1-x)O薄膜与表征

利用溶胶凝胶提拉法在石英玻璃衬底上制备出吸收边波长位于地球表面太阳光谱日盲区(240～280nm)内的MgxNi1-xO薄膜.XPS和XRD结果显示,MgxNi1-xO在1000℃下形成具有立方结构的固溶体;紫外可见吸收谱结果表明,MgxNi1-xO吸收边随着Mg含量的变化而发生改变,当Mg含量x在0.2～0.3之间时,薄膜的吸收边波长在248～276nm范围内可调;光电响应测试结果表明,MgxNi1-xO薄膜(x=0.3)对太阳光不敏感,而对波长为254nm的紫外光具有很好的光电导特性,光照前后薄膜电阻变化率达40%,因此,我们可以认为MgxNi1-xO(x=0.2～0.3)薄膜材料有望应用于日盲区的紫外探测.