国外PtSi-SBIRFPA的技术进展及市场前景

本文全面深入地介绍了PtSi肖特基势垒红外焦平面阵列(PtSi-SBIRFPA)的技术进展及市场前景．从制作技术、像元集成度、NETD、光响应均匀性、量子效率、成品率和成本方面把PtSi单片式红外焦平面陈列(PtSi-MIRFPA)与InSb和HgCdTe混合式红外焦平面阵列(InSb和HgCdTeHIRFPA)技术作了详细的比较，评述了PtSi-MIRFPA技术的发展现状和面临的现实，分析了PtSi-MIRFPA技术的应用范围，目前的市场状况和今后的技术前景。

离子注入降低PtSi肖特基二极管的势垒高度

Pt Si肖特基二极管的势垒高度制约 Pt Si红外探测器的截止波长和量子效率 .在 Pt Si/Si界面注入 In+ 、B+ ,采用高浓度、浅层注入避免隧穿效应 ,用 Ar气保护热处理消除注入损伤 ,附加掩膜层控制离子注入深度 ,成功地将 Pt Si肖特基二极管的势垒高度降低到 0 .1 5e V.

512×512元PtSi肖特基势垒IR CCD图像传感器

研制了隔行扫描单片式内线转移结构512×512元PtSi肖特基势垒红外电荷耦合器件(CCD)。器件采用最小2μm设计规则,两层多晶硅结构。器件的像元尺寸为36μm(H)×34μm(V),填充系数为40％。器件工作在80K温度下。在阵列帧频为30帧每秒及镜头为 F/1条件下,器件噪声等效温差为0.15K。用1000K黑体测得其探测率D~*为1×10^(10)cm·Hz^(1/2)/W。对器件设计及性能测试结果进行了介绍。

纳米级PtSi/P-Si(100)薄膜形成工艺研究

用XRD、XPS、TEM分析手段研究了在P Si( 10 0 )上溅射的Pt膜 ,经不同工艺形成PtSi薄膜的物相及连续性。通过分析硅衬底预处理以及退火条件、气氛等对成膜质量的影响 ,找到形成超薄PtSi膜的工艺方法 ,制备出 4nm连续薄膜。

PtSi的价电子结构

利用固体与分子经验电子理论（ＥＥＴ理论）计算了ＰｔＳｉ的价电子结构，并利用Ｘ射线光电子谱（ＸＰＳ）分析了ＰｔＳｉ薄膜中阶电子的能谱．结果表明，Ｐｔ和Ｓｉ化合形成ＰｔＳｉ以后，Ｓｉ和Ｐｔ的杂阶均向较低杂阶方向移动，化合物中含有较高密度的晶格电子，使ＰｔＳｉ具有良好的导电性．Ｘ射线光电子谱测试结果表明，ＰｔＳｉ中价电子的能谱向高结合能方向移动，Ｐｔ的５ｄ电子是化合物中重要的成健电子．

PtSi薄膜超薄化及连续性研究

减薄膜厚有利于提高 Pt Si红外探测器的量子效率。本文研究了膜厚减薄工艺对薄膜连续性的影响 ,用 XRD观察物相 ,SEM、TEM研究薄膜连续性 ,并给出理论解释。实验表明用混合生长 ( S- K)

PtSi IRCCD像机对红外太阳光谱的观测

采用PtSi 2 56× 2 56元IRCCD器件对FeI 1.56 μm太阳光谱进行了成功观测。分析认为PtSi 2 56× 2 56元IRCCD器件及像机可满足观测的要求。对观测进行了计算机模拟 ,实际观测结果与模拟符合较好。

退火温度对纳米PtSi/Si异质结形成的影响

采用XPS、XRD、AFM测试技术 ,研究退火温度对PtSi/Si异质结薄膜硅化物形成、分布及硅化物薄膜表面形貌的影响。测试结果表明 ,低温退火 ,薄膜中相分布顺序为Pt→Pt2 Si→PtSi→Si;高温退火 ,相分布顺序为Pt→Pt2 Si +PtSi→PtSi→Si或Pt +Pt2 Si+PtSi→PtSi→Si。退火温度高 ,薄膜中晶粒尺寸大 。

磁控溅射PtSi/p-Si纳米薄膜组织结构的研究

采用磁控溅射方法在p-Si(111)衬底上淀积5nmPt膜,分别在350℃～600℃退火。原子力显微镜(AFM)观察和X射线光电子谱(XPS)分析表明,随退火温度的增加,平坦的薄膜表面变得粗糙,其相分布由Pt-Pt2Si-PtSi变为Pt+Pt2Si+PtSi-PtSi。

PtSi红外探测器截止波长延长研究

讨论了将PtSi红外探测器截止波长延长的理论基础 ,并介绍了采用在衬底掺入Tl+和Ir+,MBE生长P+层以及低能离子注入B+。

X射线衍射、X射线光电子能谱对PtSi薄膜形成机理的研究

促使物相尽可能地向Pt2 Si和PtSi转化 ,是PtSi薄膜工艺研究中的重要工作。文中通过用X射线衍射 (XRD)、X射线光电子能谱 (XPS)微观分析手段对PtSi薄膜形成物相分步观察 ,研究了长时间变温退火、真空退火以及真空和保护气体 (N2 和H2 )退火等工艺条件对溅射PtSi薄膜物相形成的影响。结果表明 ,氢气气氛退火能提高薄膜质量 ;

硅衬底表面处理对PtSi/p-Si IR-SBD截止波长的影响

利用超高真空技术对硅衬底进行表面处理,制作了PtSi红外肖特基势垒探测器(IR-SBD)。用X射线衍射(XRD)分析了表面处理后的硅衬底上生长的PtSi薄膜的组分,结果表明,处理后所生长的PtSi薄膜中Pt2Si的含量明显减少,探测器光电流响应提高了50%以上,截止波长延长到5.5μm,势垒高度降低到0.23 eV。

磁控溅射纳米PtSi薄膜表面和界面特征

采用磁控溅射方法在p—Si(111)衬底上淀积5nmPt膜，退火后形成PtSi薄膜，利用原子力显微镜和高分辨电子显微镜观察了PtSi薄膜的表面和界面特征。实验结果表明，工艺条件影响PtSi薄膜的微观组织结构和表面形貌，随着衬底温度增加，薄膜表面由柱晶状团簇变为扁平状团簇，薄膜显微结构由多层变为单层，衬底加热有利于形成界面清晰、结构完整、成分单一的PtSi薄膜。

1024元线列PtSi肖特基势垒红外CCD

介绍了我们研制的1024元线列PtSi肖特基势垒红外电荷耦合器件(CCD)。器件采用最小2微米设计规则，两层多晶硅结构。器件的像元尺寸为30um×30μm。器件采用品字形排列，占空比为100％。1024位探测器存储的电荷分两路CCD到同一个浮置扩散放大器上输出。器件在80K温度下工作。在积分时间为4毫秒及镜头为F／1条件下，器件噪声等效温差为0．1K。用1000K黑体测得探测率D^*为9．8×10^*cm·Hz^1/2。·W^-1。器件响应不均匀性为4．8％。介绍器件设计及性能测试结果。

PtSi／p－Si肖特基势垒红外探测器的研制

介绍了ＰｔＳｉ／ｐ－Ｓｉ肖特基势垒红外探测器（简称ＩＲ－ＳＢＤ）的优化结构及探测机理，给出了探测器的光增益模型，并对器件进行了制作及性能测试。器件在７７Ｋ下，反偏４Ｖ时的反向漏电流为５×１０（－６）μＡ，对１．５２μｍ红外光的灵敏度为２．６９×１０（－２）Ａ／Ｗ，量子效率为２．４％。

PtSi／n—Si肖特基势垒二极管的研制

本文利用ＰｔＳｉ／ｎ－Ｓｉ接触试制成一种新的肖特基势垒二极管，其反向击穿电压一般在１５Ｖ以上，最高达到３５Ｖ。测试了它的Ｉ－Ｖ特性，并与理论计算结果进行了比较和分析。

PtSi红外探测器材料制备技术

介绍了溅射、分子束外延、脉冲激光沉积和激光分子束外延等 Pt Si薄膜的制备方法及应用进展。着重介绍了脉冲激光沉积和激光分子束外延技术的原理及特点。

PtSi红外焦平面芯片可靠性物理分析

某单位的红外焦平面芯片，在生产过程中发现成品率较低，主要原因是漏电流大。我们对几个批次产品的统计分析，确定了主要的失效模式；利用液晶分析，Ｅ－Ｂｅａｍ光辐射显微镜对成品进行了失效定位和失效机理分析；而且通过分析关键工序的半成品揭示了主要失效机理。

用X射线衍射仪测试PtSi膜

PhilipsMRD3710X射线衍射仪由于其灵敏度高、可靠性好、操作方便 ,常常用于薄膜测试分析。采用X射线衍射仪对在 (10 0 )Si表面溅射Pt,并通过退火处理形成的Pt和Si的化合物进行了测试分析 ,从而对PtSi膜的研制提供了可靠的数据。

PtSi 256×256 IRCCD微型化封装技术研究

采用倒装焊接技术 ,实现了PtSi 2 56× 2 56IRCCD微型化封装。对金属凸点、引线衬底的制备以及倒装焊接技术进行了研究。