离子探针分析锑化铟器件表面沾污

本文描述用离子探针显微分析法研究锑化铟器件表面沽污的情况。研究发现:各工艺过程中采用的容器、化学试剂、去离子水及工作环境,都是杂质沽污的主要来源。离子探针显微分析法促进了工艺的改进,使阳极氧化工序的沾污杂质由13种减少到7种,Na、K和Ca杂质的含量也大大下降。中测腐蚀工序沾污杂质由11～13种减少到4～6种。器件表面沾污的减少使器件性能得到改善,φ2mm器件的阻抗由10kΩ提高到60～70kΩ,成品率也提高一倍左右。     

较大直径、低位错锑化铟单晶的研制

本文简要介绍了用ＴＤＫ－３６单晶炉拉制的较大直径（φ＝２５ｍｍ）、低位错（＜１００ｃｍ￣（－２））的锑化铟单晶的理论和实践。通过对晶体生长室内温场，特别是内外坩埚尺寸的调整及对循环水流量的控制，成功地拉制出较大直径、低位错的锑化铟单晶。     

用于侦察应用的6000元红外焦平面列阵

这里介绍一种6 000元锑化铟(InSb)红外焦平面列阵的设计、体系结构及性能.这种焦平面列阵体系结构允许用其基本元件制作任何一种N×1000元大小的列阵.为了能在穿轨和沿轨两个方向进行有效间距为10μm的21过取样,探测器采用了一种独特的双交错几何图形.这种探测器几何图形除了能以10μm的有效间距进行取样外,还允许使用25μm以下的实际像元尺寸,这样它便可以利用大像元的高信号俘获能力进行无重叠成像.锑化铟探测器是正面照射的P-on-N型台式二极管,它们不会产生明显的串音.互补型CMOS多路传输器是按M×250的分节形式设计的,它具有多达1 000万个电子的满势阱输出,其瞬时动态范围大于14bit,它可以为焦平面列阵提供灵活的低噪声读出.为了提供可用于侦察应用的、可靠且能够生产的长焦平面线列,锑化铟探测器与多路传输器的混成是利用一项取得专利的梁式引线技术完成的.介绍了6 000元红外焦平面列阵的表征,包括二极管的动态阻抗、读出噪声、线性度以及非均匀性等.除了构成焦平面列阵的混成组件的数据外,还介绍了CMOS多路传输器的实测特性.     

英国QinetiQ公司的高性能热成像技术

英国的QinetiQ公司在发展热成像探测器和摄像机方面已经有很长的历史了。英国的通用组件SPRITE探测器(一种8元光导器件)、低成本热释电光导摄像管以及高性能STAIRS C摄像机(一种扫描型一维光伏元件列阵),都是以QinetiQ公司的技术为基础的。其中,SPRITE     

在砷化镓衬底上用分子束外延法生长锑化铟薄膜

用分子束外延方法在ＧａＡｓ上生长ＩｎＳｂ薄膜。方法是先在温度３８０℃生长ＩｎＳｂ有源层。然后低温（３００℃）生长一层约０．０３μｍ厚的ＩｎＳｂ缓冲层。Ｓｂ＿４与Ｉｎ的束流等效压强比为４：１时，可获得温度７７Ｋ最大霍尔迁移率的材料。在２～５μｍ厚度的薄膜中，温度７７Ｋ的霍尔迁移率大于３５０００ｃｍ￣２Ｖ￣（－１）·ｓ￣（－１）和Ｘ射线半峰宽小于２５０（″）。温度７７Ｋ的霍尔迁移率比最近报导的结果大３倍。Ｘ射线半峰宽也相对小。对可改进薄膜性能的几种可能性作了探讨。     

基于InSb的新型红外探测器材料（特邀）

InSb单晶是制备工作于中波红外大气窗口（3~5 μm）光子型探测器的典型光电转换材料,采用该单晶材料所制备的InSb红外探测器以高性能、大规格像元阵列、高稳定性和相对低成本为特点,广泛应用于军用红外系统和高端民用红外系统领域。然而,InSb 红外探测器响应波长范围固定不可调节、响应仅限于短中波红外而对长波红外无响应、相对有限的载流子寿命制约器件高温工作性能等固有特点,限制了该型探测器在工程中的广泛应用。文中系统地介绍了基于InSb材料人们为改进上述不足所开展的新型材料及其光电响应方面的研究结果。这些材料主要包括:采用合金化方法改变InSb组分形成新型多元合金材料、采用量子结构形成新型低维探测材料。对于新型合金材料,介绍了材料的合金相图、带隙与合金组分的关系、带隙的温度关联特性,并给出采用该材料制备器件的典型光电性能;对于量子结构材料,介绍了材料的制备方法、带隙与量子尺寸的关系,以及采用该材料制备原型器件的典型光响应特性。最后,对新型InSb基红外探测材料与器件的发展趋势、关键问题、研究重点进行了探讨。     

锑化铟抛光片表面粗糙度优化研究

锑化铟是中波红外探测应用较广的材料。抛光片的表面粗糙度是影响器件性能的关键指标。研究了锑化铟化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing, CMP)液的pH值、氧化剂比例以及抛光液流速对锑化铟抛光片表面粗糙度的影响,并结合原子力显微镜(Atomic Force Microscope, AFM)和表面轮廓仪测试对抛光片的表面粗糙度进行了表征和优化。结果表明,当pH值为8、氧化剂比例为0.75%、抛光液流速为200 L/min时,InSb晶片的表面粗糙度为1.05 nm (AFM),同时晶片的抛光宏观质量较好。     

锑化铟晶片高温加速贮存性能变化研究

锑化铟晶片在存放以及使用过程中的性能稳定性是影响制备的探测器性能的重要因素之一。为了探究锑化铟晶片在长时间放置情况下的性能变化情况,对锑化铟晶片进行高温加速贮存试验,并在试验过程中对晶片几何参数、表面粗糙度、电学参数、位错缺陷等几个重要性能参数进行跟踪检测。结果表明,在高温加速试验条件下,除晶片外形发生轻微变化以外,其他性能基本不发生变化,晶片能够长期保存。     

低成本铅盐焦平面列阵

目前的中波红外探测器,如锑化铟、碲镉汞和硅化铂探测器,都需要使用昂贵的、笨重的和耗电的低温制冷器或者昂贵的多级热电制冷器。对于成本、功率、尺寸及可靠性都很重要的一些应用来说,这些探测器是不适合的。这些应用需要的是一种低成本的非致冷中波红外探测器。