离子束刻蚀HgCdTe环孔pn结Ⅰ-Ⅴ、R_D-V特性的研究(上)

本文推导了一种可简便、准确、直观计算和分析pn结Ⅰ-Ⅴ特性的公式和方法,并应用该方法对两类典型HgCdTe环孔pn结的Ⅰ-Ⅴ、R_D-V特性进行了计算和拟合;得到了表面欧姆(反型沟道)漏电导、二极管理想因子n随电压的分布等反映二极管结特性的重要参数。计算结果表明,对于长波HgCdTe光伏器件而言,表面漏电流在整个暗电流中所占的比重相当大,表面漏电流严重地制约着器件性能。HgCdTe材料的晶体缺陷会使二极管的理想因子n增大,从而使产生-复合电流及陷阱辅助隧穿电流增加。

离子束刻蚀HgCdTe环孔pn结Ⅰ—Ⅴ、R_D—V特性的研究(下)

本文推导了一种可简便、准确、直观计算和分析pn结Ⅰ-Ⅴ特性的公式和方法,并应用该方法对两类典型HgCdTe环孔pn结的Ⅰ-Ⅴ、R_D-V特性进行了计算和拟合;得到了表面欧姆(反型沟道)漏电导、二极管理想因子n随电压的分布等反映二极管结特性的重要参数。计算结果表明,对于长波HgCdTe光伏器件而言,表面漏电流在整个暗电流中所占的比重相当大,表面漏电流严重地制约着器件性能。HgCdTe材料的晶体缺陷会使二极管的理想因子n增大,从而使产生-复合电流及陷阱辅助隧穿电流增加。

低能离子束轰击碲镉汞制备pn结电学特性的研究

用低能离子束轰击工艺制备了３～５μｍ及８～１０μｍ碲镉汞ｐｎ结，研究了它们的电流－电压及电容－电压特性，发现该ｐｎ结为缓变结，与通常认为的关于低能离子束轰击ｐ型碲镉汞造成表面转型的机制主要是汞扩散的假说相符合．

飞秒激光对P型碲镉汞打孔的形貌和PN结特性研究

激光束诱导电流(LBIC)检测实验表明,飞秒激光刻蚀P型碲镉汞形成的孔洞结构具有PN结特性.实验研究了激光刻蚀功率、激光聚焦透镜数值孔径等参数对刻蚀孔形貌的影响,发现在较低的激光功率范围内,孔径与激光功率基本呈线性关系.刻蚀孔反型层的厚度也与激光功率基本呈线性关系,但不同激光功率刻蚀所形成孔结构的LBIC信号强度的改变不大.另外,还研究了刻蚀激光在材料中聚焦深度对刻蚀孔LBIC信号的影响,发现该因素的影响并不明显.

飞秒激光脉冲数对P型HgCdTe激光打孔成结效果的影响

飞秒激光对p型Hg Cd Te打孔形成PN结.该实验基于1 k Hz低重复频率飞秒激光采用不同脉冲数在p型Hg Cd Te上打孔形成尺寸不同的微孔结构.实验发现脉冲数是影响成结效果的重要参数.激光诱导电流(LBIC)检测表明,随着脉冲数由单个增至10个,微孔侧壁反型层宽度由13.5μm减小到10.5μm.当脉冲数增大至100个时,微孔LBIC信号曲线已严重偏离PN结所对应的正负峰对称线形,意味着结特性趋于失效.对LBIC曲线拟合表明,单脉冲打孔形成的PN结给出最大的载流子扩散长度,约为17μm,而10个脉冲对应的环孔PN结扩散长度则减小为12μm.

As离子注入碲镉汞的p^+n结红外探测器

讨论了制作pn结的另一种途径 ,即在n型HgCdTe材料上离子注入As+,然后通过辐射快速退火形成反型 p+层来获得 p+n结。通过对制作工艺及实验结果的讨论 ,阐述了两种制作 pn结工艺的特点。实验表明 ,采用辐射快速退火工艺可以在短时间内完成对HgCdTe注入表面的缺陷退火和杂质激活 ,而不会改变HgCdTe组份。已用此方法在注入As+的n型HgCdTe样片上制作出性能较好的 p+n结光伏红外探测器。

辉光放电电子束瞬态退火研究

辉光放电电子束已成功用于半导体浅结掺杂和离子注入后的退火处理。本文介绍了用自制的辉光放电电子束机分别对硅中注硼、注砷的损伤进行退火的研究,并与热退火和白光退火结果进行了比较。

碲镉汞激光线刻蚀研究

飞秒激光对碲镉汞(HgCdTe)材料刻蚀形成PN结。文章进行了飞秒激光刻蚀试验,使用1 kHz飞秒激光在P型HgCdTe上刻蚀形成线刻蚀区域,并采用激光束诱导电流(laser beam induced current,LBIC)技术对刻蚀区域进行光电流性质探测。试验结果表明,LBIC扫描信号的峰形表现出明显的方向性,刻线两侧的光电流信号存在明显差异。