表面沟道漏电对长波光伏HgCdTe器件性能的影响

研究了表面沟道漏电流对长波n-p HgCdTe光伏器件性能的影响。通过对栅控HgCdTe二极管I-V特性的研究,证实了表面势引入的表面漏电对长波HgCdTe光伏器件反向I-V特性具有较大的影响,提出了改进方向。

长波HgCdTe光伏器件漏电机理分析

从器件制造工艺的角度，分析了长波ＨｇＣｄＴｅ光伏探测器的体内和表面漏电机理，认为深能级的辅助跃迁在体内漏电方面起主要作用。选择适当的离子注入剂量，可有效地降低体内深能级密度。表面漏电则与ＨｇＣｄＴｅ的表百状态有关，ＺｎＳ／ＨｇＣｄＴｅ之间的界面状态与ＨｇＣｄＴｅ表面的预处理方法有直接关系。控制ＺｕＳ／ＨｇＣｄＴｅ界面组成元素组分，便能控制表面状态，减小表面漏电。经采取相应工艺措施，ｎ＋ｐ结的特性明显提高，单片测量平均零偏阻抗Ｒ０～１０５Ω，平均器件优质Ｒ０Ａ～１Ωｃｍ２。

回熔过程对HgCdTe长波红外光伏探测器的I-V性能的影响

对三种不同工艺的HgCdTe长波器件(标准工艺、回熔处理、离子注入后退火)的I-V性能分别进行测试,并通过理论计算与实验数据拟合提取上述器件参数,分析暗电流机制及导致暗电流变化的原因。文章中使用的暗电流机制的模型由扩散电流、产生-复合电流、缺陷辅助隧道电流和直接隧道电流组成。从拟合得到的器件参数中可以发现回熔过程中产生了大量的缺陷,导致缺陷辅助隧道电流、产生复合电流显著增加,器件反偏电阻减小,I-V性能变差。与离子注入后退火器件的性能变化相比,推测导致器件回熔后性能下降的原因是ZnS钝化层受热不稳定。

光伏型长波HgCdTe红外探测器的数值模拟研究

报道了光伏型长波Hg1-xCdxTe(x=0.224)n-on-p红外探测器数值模拟研究的结果.采用二维模型,在背照射方式下,以p区厚度、两电极间距离、结区杂质浓度分布、少子寿命为参量,模拟计算了R0A积、零偏光电流与这些参量之间的变化关系.计算表明,随p区厚度增加,R0A积下降;R0A积随电极之间距离增大而增加,但量子效率随距离增大而降低,电极之间最佳距离大约为100μm;R0A积和光电流对结区杂质浓度分布形状不敏感;随少子(电子)寿命降低,R0A积和光电流下降.二维模型弥补了一维模型难以计算横向电流、电场的缺点.

激光辐照对长波HgCdTe光导探测器电学参数的影响

对长波HgCdTe光导探测器进行了低于其永久损伤阈值的变功率激光辐照 ,测量辐照前后器件的电阻 温度特性 ,用电阻 温度特性研究材料参数的方法对实验结果进行拟合 ,结果表明辐照后HgCdTe探测器件的组分变大 ,并由此计算得到探测器性能突变后 ,器件的电子迁移率与电子浓度均有一定程度减小。

长波HgCdTe红外探测器的暗电流机理研究进展

介绍了HgCdTe红外探测器的发展历程,详细分析了长波HgCdTe红外探测器的暗电流机制、采用同时拟合方法对暗电流参数进行提取与分析,介绍了为降低暗电流的一些新的研究进展。

p-on-n长波、甚长波碲镉汞红外焦平面器件技术研究

As注入掺杂的p-on-n结构器件具有暗电流小、R_(0)A值高、少子寿命长等优点,是长波、甚长波碲镉汞红外焦平面器件发展的重要趋势。介绍了由昆明物理研究所研究制备的77 K温度下截止波长为9.5μm、10.1μm和71 K下14.97μm的p-on-n长波、甚长波碲镉汞红外焦平面器件,对器件的响应率、NETD、暗电流及R_(0)A等性能参数进行测试分析。测试结果表明,器件的有效像元率在99.78%~99.9%之间,器件的NETD均小于21 mK。实现了p-on-n长波、甚长波碲镉汞红外焦平面器件的有效制备。

CO_2激光对HgCdTe焦平面器件热力作用的理论分析

利用有限元分析方法,对CO2连续激光辐照HgCdTe红外焦平面器件的温升效应和热应力效应进行模拟计算,模型的建立加入了In柱对实验的影响。对温度及热应力分布进行分析,结果表明,探测器的温度分布随着激光辐照时间的增加而出现明显的变化。在感光层与In柱阵列的交界面上所产生的热应力对HgCdTe红外焦平面器件造成的损伤有可能先于温升损伤而发生。

n-HgCdTe光导器件的两种表面钝化研究

利用 Ar+束溅射沉积技术实现了 Cd Te薄膜的低温生长 ,利用电化学方法进行了 Hg Cd Te表面自身阳极氧化膜的生长 ,利用生长的 Cd Te介质膜和 Hg Cd Te表面自身阳极氧化膜对 n- Hg Cd Te光导器件进行了表面钝化 .对两种器件的电阻、各项性能指标进行了测量分析 ,实验表明得到的 Cd Te/ Hg Cd Te界面质量已达到器件实用化水平 .

HgCdTe MIS器件的制备及其界面电学特性的研究(上)

介绍了HgCdTe MIS器件的制备及由其C-V特性计算、分析界面电学特性的基本原理和步骤．利用MIS器件高频C-V曲线耗尽区的电学特性推导了衬底杂质浓度随深度分布的计算公式。

HgCdTe MIS器件的制备及其界面电学特性的研究(下)

介绍了用高、低频组合电容法测量HgCdTe MIS器件钝化层界面态密度能量分布的基本原理和步骤．研究表明,自身阳极硫化+单层ZnS对HgCdTe的表面钝化已经达到光伏焦平面器件表面钝化的各项要求．

Au掺杂碲镉汞长波探测器技术研究

昆明物理研究所多年来持续开展了对Au掺杂碲镉汞材料、器件结构设计、可重复的工艺开发等研究,突破了Au掺杂碲镉汞材料电学可控掺杂、器件暗电流控制等关键技术,将n-on-p型碲镉汞长波器件品质因子(R_(0)A)从31.3Ω·cm^(2)提升到了363Ω·cm^(2)(λ_(cutoff)=10.5μm@80 K),器件暗电流较本征汞空位n-on-p型器件降低了一个数量级以上。研制的非本征Au掺杂长波探测器经历了超过7年的时间贮存,性能无明显变化,显示了良好的长期稳定性。基于Au掺杂碲镉汞探测器技术,昆明物理研究所实现了256×256(30μm pitch)、640×512(25μm pitch)、640×512(15μm pitch)、1024×768(10μm pitch)等规格的长波探测器研制和批量能力,实现了非本征Au掺杂长波碲镉汞器件系列化发展。

Au/CdTe+ZnS/HgCdTe双层介质膜MIS器件的制备及研究

通过介质膜 Zn S、Cd Te薄膜材料的 Ar+ 束溅射沉积研究 ,结合 Hg Cd Te器件工艺 ,成功制备了以 Zn S、Cd Te双层介质膜为绝缘层的 Hg Cd Te MIS器件 ;通过对器件的 C- V特性实验分析 ,获得了 Cd Te/ Hg Cd Te界面电学特性参数 .实验表明 :溅射沉积介质膜 Cd Te+Zn S对 Hg Cd Te的表面钝化已经可以满足 Hg Cd

10.6μm激光对HgCdTe焦平面器件热应力的分析

建立了HgCdTe红外焦平面器件的多膜层理论模型,利用有限元分析的方法,对10.6μm激光辐照下HgCdTe红外焦平面器件的升温情况与热应力分布情况进行模拟,并通过参考已有文献的实验结果,验证了理论模型的合理性。理论分析结果表明:激光作用时探测器的温度场变化剧烈,200 W/cm2连续激光作用1 s后,HgCdTe感光层所受热应力为-986 MPa;脉宽100 ns,功率密度15 MW/cm2脉冲激光作用后,HgCdTe感光层所受热应力为-1300 MPa,都比器件制造过程中由于热失配而产生的热应力大;应力损伤发生的概率增大,可能比热损伤先发生,是HgCdTe红外焦平面器件激光损伤中的重要原因。

HgCdTe长线列中长波红外探测器技术

长线列探测列阵适用于以推帚方式扫描工作的高分辨率红外成像系统,尤其适用于机载平台及太阳同步轨道卫星,以便省去复杂的扫描机械系统.

砷掺HgCdTe长波红外光电二极管阵列的制备与性能

采用砷(As)掺杂HgCdTe材料研制了响应截止波长为12.5μm,规格为256×1的长波红外光电二极管阵列.实验设计了一种新的pn结测量方法,测量发现砷掺长波HgCdTe材料离子注入形成pn结深度在3.6～5.3μm之间,而其最大横向尺寸大约是设计尺寸的1.3倍.实验采用一种改进的表面处理工艺制备了砷掺HgCdTe长波红外光电二极管阵列,获得了良好的电学性能,该工艺与常规表面处理工艺相比可以使器件峰值阻抗提高2个量级,而-0.5 v偏压下的动态电阻可提高约30倍.研究认为,器件性能提高的原因是由于改进工艺可以有效抑制器件表面漏电流.

中长波红外光波导器件发展现状

阐述了中长波红外光波导器件的设计理念和用途。在介绍该领域的研究成果和最新进展的基础上,以应用在波长为10.6μm的硅基光波导器件为例介绍了实现低损耗波导的方法。

HgCdTe MIS器件制备及其C-V特性研究

通过在P HgCdTe上生长阳极硫化膜和ZnS介质钝化层 ,制备出了性能较好的MIS器件 ,并通过对MIS器件C V特性的分析 ,获得了ZnS/自身钝化膜 /P HgCdTe的界面特性。所测的界面电荷密度在 10 10 ～ 10 11cm- 2 之间 ,平带电压在

1 MeV电子室温辐照对中波HgCdTe光伏器件暗电流的影响

在室温下开展了1 MeV电子对HgCdTe光伏器件的辐照试验,通过比较电子辐照前、后及室温退火后器件的I-V特性与零偏动态电阻R0,分析了电子辐照对HgCdTe光伏器件暗电流及R0的影响机制。结果表明,随着电子吸收剂量的增加,HgCdTe光伏器件的暗电流减小,R0增大。室温退火后,HgCdTe光伏器件的暗电流和R0均有明显恢复。分析认为,电子辐照在HgCdTe光伏器件中产生位移损伤,在P区中引入大量的施主型缺陷,使P区空穴浓度迅速下降,少数载流子寿命增加,从而导致暗电流减小,R0增大。

稀氮 Ⅲ-Ⅴ族InAsN和InSbN中长波红外光电材料与器件

将少量氮原子加入Ⅲ—Ⅴ族半导体后可引起能带减小,因此这种方法可以用来实现能带结构裁剪。这种新型稀氮化物显示出了奇特的物理性质,并且具有应用于新型光电器件的潜力。特别是,备受关注的稀氮InAsN和InSbN在中长波红外光电材料上具有巨大的应用价值,并将在中长波红外器件应用领域发挥重要的作用。