分子束外延HgCdTe薄膜As掺杂P型激活研究(英文)

报道了利用As4 作为掺杂源获得原位As掺杂MBEHgCdTe材料的研究结果.利用高温退火技术激活As使其占据Te位形成受主.对原位As掺杂MBEHgCdTe材料进行SIMS及Hall测试,证实利用原位As掺杂及高温退火可获得P型MBEHgCdTe材料.

基于双层模型外延HgCdTe薄膜的霍尔测试

采用Petritz双层薄膜结构模型,用化学腐蚀的方法分离MBE外延双色HgCdTe薄膜,测试并验证了双层模型对中短双色MBE外延HgCdTe薄膜中各层的霍尔参数计算的有效性,给出了测量不确定度评定以及相对误差。实验表明,MBE外延双层HgCdTe薄膜中的中波薄膜层电导率及霍尔系数的扩展不确定度范围分别为0.33～0.41W·cm和61～113cm3/C,置信概率为95%,与对比样品的中波膜层霍尔参数相比,载流子浓度及霍尔迁移率的相对误差分别小于20%和10%。

分子束外延HgCdTe薄膜位错密度的研究

本文报道在晶格失配ＧａＡｓ衬底上分子束外延ＨｇＣｄＴｅ薄膜的位错密度研究结果．用位错腐蚀坑密度（ＥＰＤ）、Ｘ射线双晶衍射以及透射电子显微镜方法，对ＣｄＴｅ缓冲层以及ＨｇＣｄＴｅ薄膜的位错密度、其纵向分布及与工艺条件的相关关系进行了评价、分析．研究发现退火可以有效地降低ＨｇＣｄＴｅ薄膜的位错密度．

液相外延HgCdTe薄膜组分均匀性对红外透射光谱的影响

用多层模型和膜系传递矩阵计算了HgCdTe/CdZnTe外延薄膜的红外透射光谱,结果表明组分扩散区主要影响透射光谱的干涉条纹和透射率小于10%的区域,而组分梯度区则影响吸收边斜率.横向组分波动也将影响透射光谱的吸收边斜率,当组分均方差小于0. 005时,横向组分波动对透射光谱影响可以忽略.用新的组分分布模型计算了HgCdTe/CdZnTe液相外延薄膜的理论透射光谱,并运用非线性二乘法使理论曲线能够很好地与实验结果吻合,从而获得了更加可信的HgCdTe外延薄膜的纵向组分分布和厚度参数.

基于HgCdTe薄膜和GaAs/AlGaAs多量子阱的红外光电探测器列阵

俄罗斯科学院西伯利亚分院半导体物理研究所设计并制作了若干用于3μm～12μm光谱范围的光电探测器组件.这些光电探测器组件都是以用分子束外延方法生长的Hg1-xCdxTe/GaAs异质结构和GaAs/AlGaAs多量子阱结构为基础的,其HgCdTe光敏层长在带CdZnTe中间缓冲层的GaAs衬底上.为了减少表面对复合过程的影响,生长了增加表面组分的渐变带隙HgCdTe层.

液相外延HgCdTe薄膜组分均匀性对器件响应光谱的影响

研究了HgCdTe液相外延薄膜的组分均匀性对器件响应光谱的影响。提出了一种计算HgCdTe红外探测器响应光谱的方法,考虑了HgCdTe液相外延薄膜的纵向组分分布和横向组分波动,以及光在器件各层结构中的相干、非相干传输。使用该方法计算了响应光谱的峰值响应率和截止波长随着液相外延HgCdTe的互扩散区厚度△z和组分均方差σ的变化规律。结果表明:对于一般的HgCdTe外延薄膜,σ小于0.002,不需要考虑横向组分波动的影响。同时计算了峰值响应率和黑体响应率随着液相外延HgCdTe的总厚度的变化规律,可以得到最佳的吸收区厚度。

具有组分梯度的HgCdTe探测器在激光测量中的潜在应用

该文将组分梯度引入HgCdTe探测器结构设计中,提出了一种可以降低PN结附近热激发载流子浓度的方法。建立暗电流机制模型,分析高温下暗电流成份,分析结果表明,降低热激发载流子浓度对结区的影响是提高器件工作温度的关键。利用组分梯度在PN结附近构建不同的电场,不同电场下样品暗电流和噪声电流随温度的变化曲线表明,构建的电场越强,降低结区附近热激发载流子浓度的效果越明显。通过数据分析,提出构建103 V/cm量级的组分梯度内建电场可抑制热激发载流子向结区的扩散运动,有效地降低结区附近热激发载流子浓度。

HgCdTe液相外延薄膜与衬底之间组分过渡层研究

通过改变薄膜的生长降温速率和生长时间,生长了一系列薄膜,并用SEM-EDS研究了其组分纵向分布。发现生长的HgCdTe液相外延薄膜与CdZnTe衬底之间的组分过渡层一般都在3μm以下与国外HgCdTe薄膜过渡层的水平一致,且组分过渡层厚度随着生长降温速率的增大或生长时间的减少而变薄。

具有组分梯度的HgCdTe探测器光电特性

PN结分别制备在HgCdTe外延薄膜材料的Cd组分非线性分布区和线性分布区的高组分端,研究了具有组分梯度的HgCdTe探测器的光电特性。计算不同温度下组分梯度产生的内建电场,结果显示Cd组分线性分布产生的内建电场在100~200 V/cm,而Cd组分非线性分布使得样品表面薄层的内建电场高达2 000 V/cm,推测组分梯度产生的内建电场对光生少子运动的影响是引起两个样品光电性能差异的主要原因。通过分析样品响应率随温度的三种不同变化趋势,提出利用温度调控组分梯度产生的内建电场,有利于降低空间电荷效应,为大注入下提高HgCdTe探测器的饱和阈值提供了一种新的设计思路。

碲锌镉衬底缺陷对液相外延碲镉汞薄膜结构的影响

采用红外显微镜、X射线双晶回摆衍射法、X射线貌相术对CdZnTe衬底中的沉淀相、亚结构、组分偏析等缺陷进行了研究,并对用此衬底液相外延的HgCdTe薄膜作了测试。结果显示:CdZnTe衬底中亚晶界处聚集的位错在外延生长中呈发散状向薄膜中延伸,造成了薄膜形成亚晶界和更大面积的由位错引起的晶格畸变应力区域,影响了薄膜结构的完整性。

采用(211)碲锌镉衬底制备碲镉汞液相外延薄膜

文中对(211)晶向的CdZnTe衬底进行液相外延生长HgCdTe.获得的碲镉汞液相外延材料的组分为0.30～0.33,薄膜厚度为10～15μm,表面缺陷密度为500cm-2,材料的FWHM达到24弧秒,位错腐蚀坑密度约为2×105cm-2,该材料的表面形貌与采用(111)晶向衬底的HgCdTe外延材料有较大区别.

（Hg，Cd）Te薄腰的LPE生长条件与纵向组分分布

根据热力学理论推导出（Ｈｇ，Ｃｄ）Ｔｅ液相外延生长过程中有效分凝系数的表达式并与实验结果进行比较，由此分析了Ｈｇ压、溶液组成、降温速度及过冷度等对（Ｈｇ，Ｃｄ）Ｔｅ液相外延薄膜纵向组分分布的影响．