HgCdTe固态再结晶技术工艺改进

HgCdTe固态再结晶技术主要包括合成 -淬火 -退火三个过程 ,文中对其中的合成工艺和淬火工艺进行改进 ,获得了较为满意的结果。用这种方法制备的HgCdTe材料单晶大、组份均匀、结构完整、电学参数好 ,并已做出多种高性能红外探测器。

Hg_(1-x)Cd_xTe光学常数测量

根据半导体光学常数间的关系,通过测量Hg_(1-x)Cd_xTe晶片不同厚度时的透射比,求得了Hg_(1-x)Cd_xTe的光学常数。本文采用迭代法精确求解有关方程组,避免了计算过程引入的误差,提高了测量结果的精度。这种方法也适用于其他半导体光学常数的测量。

大直径HgCdTe晶体生长研究

大直径(=40mm)HgCdTe晶体生长过程中存在两大难题,一是高汞压引起的生长管爆炸,二是严重的组份分凝引起的组份不均匀。文中对这两大难题进行分析,得到解决这两大难题的方法:一是在生长管外施加一定气压来抵消生长管内的部份汞气压;二是从低熔点的低组分HgCdTe熔体中生长出较高组分的HgCdTe晶体,从而降低生长温度,这样即可降低汞气压,又可减小组分分凝;三是加高组分HgCdTe到低组分HgCdTe熔体中以补充CdTe的消耗,从而生长出纵向组分均匀性好的晶体。

Hg_(1-x)Cd_xTe重力分离研究

通过实验证实了Hg_(1-x)Cd_xTe熔体中存在HgTe与CdTe之间的重力分离。理论分析表明,Hg_(1-x)Cd_xTe熔体中的HgTe粒子服从玻尔兹曼分布律,HgTe粒子的质量为4.07×10^(-18)g(在835℃)。

Hg_（1－x）Cd_xTe晶体中的层错研究

采用金相显微镜观察到了Ｈｇ１－ｘＣｄｘＴｅ晶体中的层错。层错面是｛１１１｝面，层错蚀坑呈条状，在（１１１）面上观察到的层错条状蚀坑只有三个方向，而且这三个方向互为１２０°。理论分析表明，在（１１０）面上观察层错时，层错条状蚀坑有四个方向，其夹角为５４７°或７０．５°；在（１００）面上观察层错时，层错条状蚀坑有三个方向，其夹角为０°或９０°。层错边界的不全位错是弗兰克位错。

HgCdTe固态再结晶技术工艺的改进

HgCdTe固态再结晶技术主要包括合成-淬火-退火三个过程,本文对其中的合成工艺和淬火工艺进行改进,获得了较为满意的效果。用这种方法制备的HgCdTe材料单晶大、组份均匀、结构完整、电学参数好。

Hg_(1-x)Cd_x Te组分与红外透射光谱的关系

根据Hg_(1-x)Cd_xTe吸收系数与光子能量之间的指数关系和文献[3]的实验结果,推导出由透射光谱求组分x的表达式。该式的使用不受测量温度和晶片厚度的限制。实验结果表明,用本文给出的表达式求出的x值与用Finkman法和密度法得到的x值是一致的,但比Finkman法简便。

HgCdTe超重力晶体生长系统原理设计

为了制备组份均匀的HgCdTe材料，设计了一种在超重力条件下制备HgCdTe材料的晶体生长系统。超重力由离心机产生，HgCdTe熔体在超重力条件下产生的重力分离可以用来抵消Bridgman生长过程中产生的组份分凝。为了获得组份均匀的HgCdTe晶体，必需在Bridgman生长过程中，随剩余熔体长度的变化连续改变离心机的转速。通过理论推导，求得离心机转速与剩余熔体长度的关系。