福建省碳化硅衬底专利技术现状与发展建议

以碳化硅、氮化镓为代表的宽禁带半导体材料,已经成为国际半导体研究和产业化的热点。以碳化硅衬底技术专利活动情况为研究目标,从专利申请趋势、专利地域分布、主要申请人和技术领域分布等角度进行对比分析,梳理专利布局优势和存在的问题,提出福建省碳化硅衬底技术专利布局优化和质量提升的对策建议,全面助力福建省碳化硅衬底技术优化升级。

红外光电探测器的前沿热点与变革趋势

红外光电探测技术通常工作在无源被动的传感模式,具有作用距离远、抗干扰性好、穿透烟尘雾霾能力强、全天时工作等优点,在航天遥感、军事装备、天文探测等方面都有广泛应用。至今,二代、三代红外光电探测器已大规模进入装备,高端三代也在逐步推进实用化,并出现了前沿前瞻性的新概念、新技术、新器件。本文聚焦国内外的红外技术研究现状,重点介绍红外光电探测器当前的研究热点与未来的发展趋势。首先,介绍针对战术泛在化、战略高性能的SWaP^(3)概念。其次,综述以超高空间分辨率、超高能量分辨率、超高时间分辨率、超高光谱分辨率为特征的高端三代红外光电探测器,分析挑战光强探测能力极限的红外探测器的技术特征与实现方法。然后,论述基于人工微结构的四代红外光电探测器,重点介绍偏振、光谱、相位等多维信息融合的实现途径与技术挑战。最后,从片上数字化升级为片上智能化的角度,探讨未来极具变革性趋势的红外探测器。

半导体硫化物纳米微粒的制备

总结了硫化物半导体纳米微粒的各种合成途径，并就水热技术及在此基础上发展起来的溶剂热合成技术在一系列硫化物纳米微粒的制备与尺寸、形状控制中的应用进行了阐述。

微乳液法制备ZnS∶Mn纳米晶及性能的表征

利用微乳液法制备出 3～ 5nmZnS∶Mn纳米晶 ,并用TEM和Brus有效质量模型进行确定。在紫外吸收光谱中 ,ZnS∶Mn纳米微粒的吸收峰发生蓝移 ,且颗粒越小 ,蓝移量越大。用微乳液法制得纳米微粒尺寸可控 ,粒径均一。利用激发光谱和发射光谱对纳米微粒的光学性能进行表征。

ZnS光电材料制备技术的研究进展

ZnS作为一种性能优良的光学、电学和光电一体化材料,具有极大的应用价值。综合概述了ZnS粉末、块状材料和薄膜等各种材料的制备方法,阐述并讨论了水热合成法、均匀沉淀法、溶胶-凝胶法、化学气相沉积法、溅射法等不同方法的特点。并着重论述了ZnS粉末和薄膜,特别是在纳米粉末和纳米晶薄膜制备技术方面的研究进展。

碲镉汞红外双色探测器响应光谱研究

报道了集成碲镉汞红外双色焦平面探测芯片光谱特性研究的初步结果.针对HgCdTe红外双色探测原型芯片短波响应光谱偏窄的现象,展开了双色探测芯片光谱特性与结构特性内在关系的理论分析和实验研究,发现了SW响应光谱窄的起因和解决思路。

真空蒸发制备ZnS薄膜及其性能研究

用真空蒸发技术在玻璃衬底上获得了透明ＺｎＳ薄膜．薄膜为立方闪锌矿结构，呈高阻状态，在可见光范围内有较高的的透过率．在不同条件下对薄膜进行了热处理。

ZnS掺杂技术研究及应用现状

对现阶段国内外在ZnS及ZnS基材料掺杂改性方面的研究成果作一概述性介绍,综述了纳米级ZnS发光材料掺杂改性的基本机理、主要的掺杂技术、方法,并对多种掺杂元素的效果进行了分析比较。

128×128短波/中波双色红外焦平面探测器

首次在国内报道了128×128面阵短波/中波(SW/MW)双色碲镉汞(HgCdTe)红外焦平面探测器(infraredfocal plane arrays,IRFPAs)的研究成果.基于由采用分子束外延(MBE)和原位掺杂技术生长的p-p-P-N型碲镉汞(Hg1-xCdxTe)多层异质结材料,通过B+注入、台面腐蚀、台面侧向钝化和爬坡金属化,以及双色探测芯片与读出电路(Readout Integrated Circuit,ROIC)混成互连等工艺,得到了128×128面阵双色焦平面探测器.通过湿化学腐蚀方法的优化,将光敏元尺寸为(50×50)μm2的双色微台面探测器的占空比提高了一倍.该面阵双色红外焦平面探测器具有较好的均匀性和正常的光电特性.在液氮温度下,二个波段的光电二极管截止波长λc分别为2.7μm和4.9μm,对应的峰值探测率Dλ*p分别为1.42×1011cmHz1/2/W和2.15×1011cmHz1/2/W.

太阳电池中CdS多晶薄膜的微结构及性能

采用化学水浴法制备了CdS多晶薄膜 ,通过XRD ,AFM ,XPS和光学透过率谱等测试手段研究了CdS多晶薄膜生长过程中的结构和性能 .结果表明 ,随着沉积的进行 ,薄膜更加均匀、致密 ,与衬底粘附力增强 ,其光学能隙逐渐增大 ,薄膜由无定形结构向六方 (0 0 2 )方向优化生长 ,同时出现了Cd(OH) 2 相 .在此基础上 ,通过建立薄膜的生长机制与性能的联系 ,沉积出优质CdS多晶薄膜 ,获得了转化效率为 13

Mn掺杂ZnSe量子点变温发光性质研究

量子点（QD）照明器件中电流导致的焦耳热会使其工作温度高于室温,因此研究量子点的发光热稳定性十分重要。本文利用稳态光谱和时间分辨光谱研究了具有不同壳层厚度的Mn掺杂Zn Se（Mn∶Zn Se）量子点的变温发光性质,温度范围是80~500 K。实验结果表明,厚壳层（6.5单层（MLs））Mn∶Zn Se量子点的发光热稳定性要优于薄壳层（2.6 MLs）的量子点。从80 K升温到400 K的过程中,厚壳层Mn∶Zn Se量子点的发光几乎没有发生热猝灭,发光量子效率在400 K高温下依然可以达到60%。通过对比Mn∶Zn Se量子点的变温发光强度与荧光寿命,对Mn∶Zn Se量子点发光热猝灭机制进行了讨论。最后,为了研究Mn∶Zn Se量子点的发光热猝灭是否为本征猝灭,对具有不同壳层厚度的Mn∶Zn Se量子点进行了加热-冷却循环（300-500-300 K）测试,发现厚壳层的Mn∶Zn Se量子点的发光在循环中基本可逆。因此,Mn∶Zn Se量子点可以适用于照明器件,即使器件中会出现不可避免的较强热效应。

同时模式的中波/长波碲镉汞双色红外探测器

采用光刻胶喷涂技术,突破了碲镉汞双色探测器加工的非平面离子注入和金属化开口等工艺.基于分子束外延(MBE)和原位掺杂技术生长的p3-p2-P1型碲镉汞(Hg1-xCdxTe)多层异质结材料,通过MW光电二极管n型注入区的开口刻蚀、非平面的MW/LW同步B+注入、台面侧向钝化和爬坡金属化,得到了同时模式的128×128面阵MW/LW双色探测器.在液氮温度下,MW/LW双色探测器两个波段的光电二极管截止波长λc分别为5.10μm和10.10μm,对应的峰值探测率Dλp*分别为2.02×1011cmHz1/2/W和3.10×1010cmHz1/2/W.通过对同时模式双色探测器材料与芯片结构的优化设计,HgCdTe双色探测器MW向LW、LW向MW的光谱串音分别抑制到了3.8%和4.4%.

表面修饰纳米CdS制备中两个重要影响因素及结构表征

利用溶胶-凝胶法制备了PVP表面修饰的CdS纳米晶粒。考察了影响纳米CdS制备的两个重要因素Cd2+/S2-和PVP,及其作用机理。确证表面过剩S2-和PVP在反应体系中的作用是在较高浓度下制备纳米CdS的两个重要因素,进一步确定了PVP的最佳用量。通过TEM、ED、XRD、FT-IR等手段对合成的纳米粒子进行了结构表征,最小粒径为7～10nm,闪锌矿构型,粒子大小及形貌可通过改变Cd2+/S2-及反应物浓度来控制。最后给出了CdS/PVP纳米晶粒的结构模型。

MBE原位碲化镉钝化的碲镉汞长波光电二极管列阵

采用分子束外延(MBE)技术在表面生长碲化镉(CdTe)介质膜的p型碲镉汞(HgCdTe)材料,并通过离子注入区的光刻、暴露HgCdTe表面的窗口腐蚀、注入阻挡层硫化锌(ZnS)的生长、形成p-n结的B+注入、注入阻挡层的去除、绝缘介质膜ZnS的生长、金属化和铟柱列阵的制备等工艺,得到了原位CdTe钝化的n+-on-p平面型HgCdTe红外光电二极管列阵.从温度为78 K的电流与电压(I-v)和动态阻抗与电压(R-v)特性曲线中,发现原位CdTe钝化的光电二极管列阵的零偏动态阻抗比非原位CdTe钝化的提高了1～2倍,零偏压附近的反向偏压位置的动态阻抗极大值甚至提高了30～40倍.对于工作在反向小偏压附近的光电二极管列阵,原位CdTe钝化方法非常有利于提高长波光电二极管的探测性能.

掺杂ZnS半导体纳米微晶材料的研究进展

对以ZnS∶Mn2 +为代表的掺杂半导体纳米微晶材料的制备与应用进行了综述并对其发展进行了展望。

溶剂热合成法制备(Zn,Hg)S微晶和薄膜

The crystallite and thin film of (Zn,Hg)S at different solvents were prepared by thermolysis of thiocyanoto complexes. The samples were characterized by X ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy (SEM). The results of these studies show that the properties of solvents are important in controlling the sizes and shapes of the final products.

CdS半导体超微粒子的光学性质

本文研究了水溶胶中的CdS半导体超微粒子和有机溶胶中的粒子表面被有机分子化学修饰的CdS超微粒子的光学性质.我们观察到,当粒子尺寸小于5nm时,CdS超微粒子表现出明显的尺寸量子化效应,并指出CdS超微粒子的表面修饰,增强了它们的发光强度,显著地影响了它们的光学性质。

ZnTe插层对CdS/CdTe光伏器件性能的影响

从理论上分析了CdS/CdTe/Au器件的暗态、高正偏压下电流饱和(Roll over)和光照、高正偏压下光暗I V曲线相交(Crossover)现象。通过对比有无插层的CdTe太阳电池在C V、I V特性和光谱响应的不同,肯定了插层对改善背接触特性的作用;发现它还可以改善器件前结CdS/CdTe的二极管特性和短波光谱响应。实验结果还表明,不掺杂的ZnTe对提高器件的效率是必要的。恰当的不掺杂层厚度和退火温度能最有效地改进CdTe太阳电池的性能,而对填充因子的提高最为显著。

退火对CdZnTe晶体质量的影响

我们用红外透射光谱和X射线双晶衍射等，研究了退火对CdZnTe晶体质量的影响．结果表明，在Cd气氛中，700℃，退火5小时以上，能大量地去除晶片中的Te沉淀，提高其红外透射比；同时，退火也导致了晶片表面的损伤，损伤层为50～130μm．表面结构损伤的原因是，（1）Cd气氛中退火，CdZnTe晶体表面的Zn损失；（2）退火过程中，吸附在沉淀物周围的杂质，尤其是快扩散杂质，将随着沉淀相的消失而迁移到晶体的表面，从而破坏了表面的晶体结构．退火后，磨去损伤层，可将聚集在表面的这些杂质除去，更有利于外延生长或器件制备．

CdS纳米粒子的制备方法

CdS纳米粒子作为一种十分重要的光电功能材料,近年来引起了人们的广泛关注,各种各样的制备方法也由此应运而生。因制备方法不同,所得CdS纳米粒子的粒径、粒度均匀性、纯度及相结构等也各不相同,并进而会对它们的属性(如光电性质)产生很大的影响。如何以材料的形式付诸应用,依据功能的需求,实现对半导体纳米粒子的粒径、形状、粒度均匀性分布以及纯度等的控制是目前CdS纳米粒子制备方法的发展方向。