离子束诱导转型成结的碲镉汞光伏器件

离子束诱导转型成结技术是一种可以获得高质量p-n结的新型成结方法,它克服了传统碲镉汞(MCT)离子注入成结工艺中钝化层有损伤的弊病,且工艺相对简单,有希望成为碲镉汞红外焦平面器件的新一代成结技术。本文介绍了以环孔工艺和氢化技术为代表的常规离子束刻蚀(Ion Beam Milling)及以H_2/CH_4为代表的反应离子束刻蚀(Reactive Ion Etching)两大类离子束诱导转型(Plasma induced type conversion)成结技术的基本原理、特点及其工艺过程。并以反应离子束刻蚀(RIE)为例,列举了现有报道的典型器件性能。同时还把离子束诱导与离子注入工艺在各方面作了比较。

制备HgCdTe红外焦平面器件的离子注入技术

1 前言 碲镉汞光伏型红外焦平面列阵器件(IRFPAs)是以外延材料为基础发展起来的,其基本工作原理利用了p-n结的光电效应.

碲锌镉晶体常用腐蚀剂的坑形特性研究

大面积、高质量碲锌镉单晶是制备碲镉汞红外焦平面器件的理想衬底材料,而腐蚀法是常用的揭示碲锌镉晶体缺陷和评价晶体质量的方法之一。对碲锌镉晶体常用的Nakagawa、Everson、EAg1和EAg2四种腐蚀剂在碲锌镉材料(111)晶面上的腐蚀坑坑形进行了研究,结果发现,EAg2腐蚀剂在(111)B面上的腐蚀坑为平底坑,Everson腐蚀剂在(111)B面上产生的腐蚀坑包括平底坑和带有不同倾斜方向坑底的三角锥形坑,进一步的研究还表明,三角锥形坑并未沿着坑底的倾斜方向向下延伸。实验中也首次观察到了EAg腐蚀剂的黑白平底坑。对常用腐蚀剂的坑形特性研究,将有助于更好地利用腐蚀剂开展碲锌镉材料缺陷研究和晶体质量评价工作。

碲锌镉晶体第二相夹杂物特性研究

高质量的碲锌镉单晶是制备碲镉汞红外焦平面器件的理想衬底材料,然而目前碲锌镉材料中的第二相夹杂物严重制约着晶体的质量.根据红外透射形貌的描述和表征,碲锌镉晶体的常见夹杂物被分成了五类,并在此基础上讨论了各自的形成机制,A、B和C类夹杂物与化学配比及其变化密切相关,而D和E类夹杂物与源材料中或者在生长工艺控制过程中氧含量相关.进一步的研究表明大尺寸、高密度的Te夹杂物将会严重降低红外透过率,同时腐蚀坑密集分布在与Cd夹杂对应的六重对称线上,该结果揭示了第二相夹杂物会产生其他缺陷的增殖,但夹杂物引起的应力影响区域是局限的.

双波段红外HgCdTe焦平面列阵

本文综述法国原子能委员会LETI红外实验室在双波段红外焦平面列阵方面所做的研究工作。在工艺上,该实验室采用的是通过分子束外延法在品格匹配的高质量CdZnTe衬底上生长的HgCdTe多层掺杂异质结构。器件的结构是n+ppn,而且在空间上是相干的。长波层是一个平面状的n+/p二极管,它是通过离子注入制成的,而波长较短的p-n二极管则是在分子束外延过程中通过掺铟在原位制成的。最后一个结是通过台面蚀刻而被隔离的,探测器通过铟丘与一个读出效率接近100％的读出电路互连。每个像元有一个或两个铟丘,用来按序或者同时访问两个波长,探测器的间距分别为50μm和60μm。每个波段中的单元探测器所呈现的性能接近用标准工艺制作的单色探测器的性能。为了优化双波段红外焦平面列阵的性能,LETI红外实验室专门为这种列阵设计了一种硅CMOS读出电路。本文介绍了128×128元(间距为50μm)中波红外(2μm～5μm)双色焦平面列阵在77K温度处操作时的光电性能。