碲镉汞液相外延薄膜的应力研究

用X射线衍射方法对液相外延(LPE)技术生长的碲镉汞(MCT)外延薄膜和CdTe衬底进行了观察与分析。研究表明:MCT薄膜中存在着不同程度的应力,主要表现为晶格的扭曲(300″～1200″范围),这种扭曲致使外延膜双晶回摆曲线宽化,宽化值为100″～150″,外延膜的晶格扭曲与CdTe衬底的不完整性有对应关系。研究还表明:LPE的生长条件对外延膜中的晶格扭曲也有较大影响。本文还讨论了CdTe衬底晶格扭曲形成的因素并探究了减少外延膜晶格扭曲的方法。

MCT液相外延薄膜的生长和特性

用开管水平液相外延系统从富Te溶剂中生长了不同x值的MCT薄膜。经X射线衍射、Hall电学参数、红外光谱、扫描电镜、X射线能谱仪和电子通道花样分析测试,结果表明:外延薄膜表面平整,光学参数较好,纵向、横向组份均匀,晶体结构完整,电学参数较好,外延膜质量优良。短波材料(n型):载流子浓度3.54×10^(14)cm^(-3),迁移率1.63×10~4cm^2V^(-1)s^(-1);中波材料(n型):载流子浓度9.95×10^(14)cm^(-3),迁移率为1.76×10~4cm^2V^(-1)s^(-1);原生长波材料(n型):载流子浓度为2.15×10^(15)cm^(-3),迁移率2.00×10~4cm^2V^(-1)s^(-1)。

长波红外材料n型Hg_(1-x)Cd_xTe载流子寿命

测量了３种不同生长方法（加速坩埚旋转布里奇曼法、固态再结晶法和改进的布里奇曼生长大直径晶体法）制备的长波红外蹄镉汞晶体（块晶）载流子寿命的温度变化关系，与窄禁带半导体载流子复合机构的理论计算结果比较表明，优质晶体中是以带间碰撞复合为主。

MCT液相外延薄膜的研制

用开管水平卧式液相外延系统在不同生长条件下生长了不同 x 值的MCT 液相外延薄膜。通过对外延生长工艺的控制,外延薄膜的表面形貌有较大改善,残留母液大为减少;外延薄膜的结构参数、电学参数和光学参数均有较大改善和提高。分析表明外延膜有较高的质量。短波材料和中波材料均已作出性能较高的器件。

液相外延MCT薄膜的缺陷分析

用金相显微镜,X光衍射仪和扫描电子显微镜观察分析了用滑块LPE生长的MCT外延层。结果表明外延层中有大量的孪晶、亚晶以及晶界等缺陷,外延层的晶格还存在有扭曲以及大量的应力。对CdTe衬底材料的分析表明:外延层中的上述缺陷与CdTe衬底有一一对应关系。外延层与CdTe衬底的对比分析还表明:除CdTe衬底外,外延生长工艺对外延层质量也有很大影响。

液相外延MCT薄膜表面形貌观察及与组分的关系

用扫描电子显微镜对滑块式液相外延技术生长的MCT外延薄膜表面形貌进行了观察,并用能谱仪对其表面组分进行了分析.研究结果表明:除衬底情况、生长条件以及生长系统外、外延薄膜表面组分与其表面形貌也有一定的关系.本文较详细地报道了MCT外延膜表面形貌观察结果,并初步讨论了表面组分对表面形貌可能的影响.

碲溶剂法生长高均匀性Hg_(1-x)Cd_xTe体晶材料的工艺研究

通过改进碲溶剂长晶炉的径向炉温分布,改善了晶体生长的液-固界面,用碲溶剂长晶方法生长出了高均匀性碲镉汞体晶材料,用英国爱丁堡Mullard公司的碲镉汞晶片评价装置在光斑为1 mm2的测试条件下测出晶片材料组分均匀性Ax为+0.003 mol.CdTe,达到了制作红外焦平面探测器列阵对材料的要求。