不同钝化层结构对HgCdTe热退火Hg空位调控影响

对不同钝化层结构的分子束外延(MBE)生长的HgCdTe外延材料的Hg空位浓度控制进行研究。获得了更高Hg空位浓度调控范围的外延材料,为后续新型焦平面器件的研发提供基础。研究发现,在热退火过程中,HgCdTe外延材料的Hg空位浓度的变化随着钝化层结构的不同而发生改变。且这种改变是因为HgCdTe表层的钝化层的存在改变了原始热退火的平衡态过程。同时,通过二次离子质谱(SIMS)测试以及相应的理论拟合进行了验证。

碲镉汞材料中Hg空位、Au、As掺杂的研究进展

碲镉汞材料是制造红外探测器的基础,高性能红外探测器对碲镉汞材料的要求越来越高。为了提升器件性能,必须提高碲镉汞材料的电学性能。而掺杂是一个很好的选择。碲镉汞材料掺杂可以分为n型和p型两种。对于n型掺杂来说,In是一种理想的掺杂剂,其掺杂研究目前已比较成熟。相对而言,p型掺杂研究还不是那么深入。Hg空位、Au、As掺杂均为碲镉汞材料中常见的p型掺杂手段。通过分析和总结近些年的部分相关文献,介绍了碲镉汞材料中Hg空位、Au、As掺杂的研究进展。

碲镉汞材料中Hg空位缺陷的第一性原理研究

利用基于第一性原理的全电子势线性缀加平面波方法计算了在碲镉汞材料中Hg空位所引起的晶格弛豫以及空位对周围原子成键机制的影响 .通过成键过程中电荷密度的变化以及电荷转移的讨论 ,论述了碲镉汞材料Hg空位引起的弛豫以及这种弛豫产生的主要原因 .通过态密度的计算和分析 ,发现Hg空位的形成将导致第一近邻阴离子Te的 5s态能量向高能端移动了 0 5 5eV ,并借助Te 5s态电荷密度与成键电荷密度的计算结果 ,分析了引起该能态能量平移的主要原因 .通过带边态密度变化以及Kohn Sham(KS)单电子能级的计算和分析 ,得出了Hg空位使碲镉汞材料的光跃迁能量变小响应波长变长 ,等效于材料带隙变小的结论 .通过KS电子能级的计算分析得到了Hg空位缺陷引起的双受主能级随不同电离态的变化趋势 .

用拉曼散射分析碲镉汞中的缺陷

本文分析了碲镉汞 (HgCdTe或MCT)中Te沉淀相、Hg空位的拉曼散射峰 ,以及碲镉汞表面完整性与它的二级拉曼散射峰的关系。MCT中的Te沉淀相的拉曼峰位于 12 5和 145cm-1处 ,此峰与标准的Te三角晶系的拉曼峰相比 ,往高能方向移动了 2cm-1,这表明Te沉淀相受到了压应力的作用。MCT中位于 10 8cm-1处微弱的拉曼峰来源于Hg空位 ,此峰只在p型和包含有反型层的MCT中出现 ,在n型的MCT中几乎不出现。MCT的拉曼二极散射峰对其表面完整性非常敏感 ,表面完整性好的拉曼峰很明显 ,而表面完整性较差的峰则不太明显 ,此峰的 2LO (T)模的强度测量对晶体制备过程中的表面分析也可提供有用的信息。