碲镉汞液相外延石墨舟的温度场均匀性改善

对碲镉汞液相外延(Liquid phase epitaxy, LPE)石墨舟进行了数值模拟,计算了石墨舟温度场分布。通过在母液周围加入石英框,分析其对温度场的影响,得到了石英框壁厚与温度分布的关系。模拟发现,在母液周围加入石英框结构,可以提高外延生长界面温度场均匀性。最后,将分析结果与实验相结合,进行实验验证,成功降低了边界效应对碲镉汞薄膜的影响,外延生长出厚度极差??为1.4?m、组分极差?x不超过0.002的长波碲镉汞薄膜。     

碲锌镉衬底晶面极性对水平液相外延碲镉汞薄膜的影响

研究了碲锌镉衬底（111）晶面的不同极性对水平推舟液相外延生长碲镉汞薄膜的影响。实验结果显示,（111）A面碲锌镉衬底水平液相外延生长碲镉汞薄膜材料组分和厚度均与常规（111）B面碲锌镉衬底碲镉汞薄膜材料相当;碲镉汞母液在采用（111）A面、（111）B面衬底进行液相外延生长的碲镉汞薄膜上接触角分别为（50±2）°和（30±2）°,结合微观模型分析确认碲镉汞母液在碲镉汞薄膜（111）A面存在更大的表面张力;观察并讨论了（111）A面碲镉汞与（111）B面碲镉汞薄膜材料表面微观形貌的差别;实验获得的（111）A面碲镉汞薄膜XRD半峰宽为33.1arcsec。首次报道了（111）晶面选择对母液残留的影响,研究结果表明,采用（111）A面碲锌镉衬底进行碲镉汞水平推舟液相外延生长,能够在不降低晶体质量的情况下,大幅减小薄膜表面母液残留。     

外延生长碲镉汞薄膜的现状和前景

本文简要综述了液相外延(LPE)、分子束外延(MBE)、金属有机物汽相外延(MOVPE)生长碲镉汞(MCT)单晶薄膜的工艺特点,存在的问题和发展趋势.     

高压回流法生长碲镉汞晶体

HgCdTe的汞蒸汽压很高,使材料的制备与结晶过程的研究变得十分困难.采用高压回流的工艺生长HgCdTe晶体,可使整个长晶过程在一个开口的石英管内进行,汞的压力可严格地进行控制,从而避兔了闭管工艺所存在的一系列问题。高压回流的工作原理与扩散泵一样,当碲镉汞材料化合时,熔料内的汞元素被蒸发,在炉腔内高压惰性气体与陡峭的     

Hg_(1-x)Cd_xTe液相外延中的汞压控制

制备均匀的接近完整的Hg_(1-x)Cd_xTe单晶非常困难,其主要原因是:CdTe对HgTe的分凝很严重;HK的蒸汽压很高。然而,采用富Te的Hg_(1-x)Cd_xTe溶液来生长Hg_(1-x)Cd_xTe薄膜,可把汞压降到大约0.1atm左右。这对于制备高质量的Hg_(1-x)Cd_xTe材料具有很大的潜力。本文叙述了所采用的一种新的、开管、水平滑移接触型液相外廷(LPE)生长工艺。在这种工艺中,采用一种改进的水平外延系统,控制了系统的汞压,从而也就控制了外延溶液的组分,生长出了均匀的HgCdTe薄膜。     

富Te碲镉汞母液的动态液相温度测量

掌握富Te碲镉汞母液的动态液相温度,对提高外延生长成膜率具有重要意义。本文报道在碲镉汞液相外延生长动态环境中,应用差热分析法测定母液的液相温度。动态测量会遇到许多问题:1)母液的熔化和降温生长时,汞压的变化而引起母液组分的变化2)附加汞的存在,氢气流不易控制而造成压力的变化,导致测量不易获得良好的重     

化合物半导体材料碲镉汞表面平坦化方法研究

研究了一种去除碲镉汞液相外延(LPE)薄膜材料表面波纹的方法。器件结果显示,利用该方法可以有效去除碲镉汞薄膜材料表面的波纹,获得较好的平坦化表面,提高了大面积红外焦平面器件芯片工艺和互连效果。     

富汞热处理对碲镉汞电学性能的影响

对用液相外延(Liquid Phase Epitaxy,LPE)方法生长的碲镉汞(HgCdTe)材料进行了闭管富汞热处理,并研究了不同的热处理时间和热处理温度对其电学性能的影响.通过对HgCdTe材料进行富汞热处理可以有效降低材料内的缺陷尺寸、密度以及位错密度,并可完成材料由p型到n型的转变.工艺中,低温热处理对HgC...     

液相外延生长HgCdTe外延层

本文用滑舟式液相外延方法对HgCdTe薄膜的生长进行了研究。1.汞压控制。我们采用附加汞源的方法有效地控制了母液的成分。采用了三段温度分布的炉子。中间是反应区,温度为500℃。两边是控制汞压区。氢气流上方的汞槽在一定温度下产生汞蒸气压和反应区内母液的蒸气压相平衡。出口处的高温区形成热阻,以阻     

长波碲镉汞薄膜外延用碲锌镉衬底筛选方法研究

主要报道了用于提高液相外延(Liquid Phase Epitaxy, LPE)长波碲镉汞薄膜质量的碲锌镉衬底筛选方法研究。通过对碲锌镉衬底的锌组分、红外透过率、沉淀/夹杂、位错密度、X射线形貌像和X射线衍射半峰宽等参数进行全面测试以及对外延后碲镉汞薄膜的X射线形貌像和X射线衍射半峰宽进行测试评估,发现目前X射线形貌像和锌组分是影响LPE长波碲镉汞薄膜用碲锌镉衬底的重要参数。结果表明,锌组分处于4.2%～4.8%之间、形貌像衍射强度高且均匀性好是长波碲镉汞薄膜外延用衬底的理想选择。     

HgCdTe液相外延(LPE)异质结探测器列阵

用于凝视和扫描上的第二代红外成象系统要求有高密度的焦平面列阵,为了满足这些要求,已经研制了用HgCdTe光电二极管作为探测器和用硅CCD作为信号处理的焦平面结构。虽然常规的离子注入混合列阵己经成功地被用于CCD多路调制器,但在LPE层上制作混合列阵,出现了一些与性能、工艺过程和产量有关的优点。己经测出,用大量富汞熔体进行LPE制备的异质结二极管的性能比常规的离子注入器件要好。这些器件是由p型衬底生长n型LPE层构成的。这些外延层在原生时都是n型,且不需经过退火。由这些外延层制作的器件其R_oA_j乘积大,且组分均匀性好。这里将介绍用于8—121μm和3—5μm的器件数据。     

碲锌镉衬底晶向对碲镉汞薄膜表面形貌的影响

利用定向仪对原生晶片及加工后的碲锌镉衬底的晶向进行比较,观察不同晶向衬底液相外延碲镉汞薄膜的表面形貌,考察了衬底晶向偏差对液相外延碲镉汞薄膜表面形貌的影响。通过进一步的追踪碲锌镉衬底在加工过程中的晶向变化,研究衬底晶向变化的原因和解决方法。研究发现,碲锌镉晶体在初次定向切割后的加工过程中晶向会发生明显变化,而在厚度减薄较大的粗磨工艺后不会发生较大晶向偏差,因此,可将粗磨后衬底的再次定向结果作为进一步筛选碲锌镉衬底的依据,以保证液相外延碲镉汞薄膜的质量。     

版图邻近效应的高精度标准单元波动检测电路

随着集成电路的发展,工艺尺寸进一步微缩,工艺波动导致的器件波动对电路性能以及可靠性的影响越来越严重.版图邻近效应就是先进工艺下影响工艺波动的重要因素.为了应对先进工艺下版图邻近效应(LPE)的影响,代工厂需要确立器件波动最小且最优标准单元版图.如何精确测量相同标准单元的不同版图的器件波动具有很大的挑战.提出了一个高分辨率、高速且测试便利的器件波动检测电路,用来对6种优化LPE引入的器件波动影响的标准单元版图进行测试.电路在28 nm工艺上进行了流片验证,电路面积为690 μm×350 μm,并对全晶圆进行了测试.通过分析NMOS和PMOS的测试结果,对比了不同版图形式应对LPE影响的效果,进而为代工厂设计和优化标准单元版图,尽可能减小LPE引入的器件波动提供参考.     

极低阈值GaInAsP激光器与MISFET在半绝缘InP衬底上单片集成

本文报道了采用单一液相外延(LPE)生长工艺制得1.3微米沟槽形激光器与金属-绝缘体-半导体场效应晶体管（简称MISFET)单片集成器件。当激光器腔长为300微米时，所获得的阈值电流低至14亳安。在LPE生长的InP层上具有n沟道金属绝缘半导体(MIS)耗尽型场效应晶体管(FET)典型的跨导为5~10亳欧姆。在两倍阈值电流以上演示了由FET电流调制激光器的情况。     

液相外延用碲镉汞母液晶锭的组分均匀性

开展了液相外延用碲镉汞母液晶锭的合成工艺优化研究.通过优化合成温度、合成时间、摇炉速率和淬火工艺,有效提高了碲镉汞晶锭的纵向组分均匀性.用改进工艺后合成的碲镉汞母液晶锭生长了28个外延薄膜样品,其组分平均偏差为0.95%,满足第二代红外焦平面探测器研制对探测器材料组分均匀性的要求.     

长波Hg1—xcdxTe液相外延材料的研制及其特性

在改进的开管液相外延生长系统中用富碲母液已经重复地长出了长波(8～14μm)Hg_(1-x)Cd_xTe液相外延层。在外延过程中低温区的纯汞能够起到维持系统的汞压平衡和调整母液组份的作用,系统的温度分布、两温区降温的同步性及生长过冷度△T是液相外延Hg_(1-x)Cd_xTe的重要参量。通过对Hg_(1-x)Cd_xTe外延层的组份、结构分析和原生片的电参数测试表明,所生长的长波Hg_(1-x)Cd_xTe外延材料质地十分优良。文章最后还对Hg_(1-x)Cd_xTe液相外延生长中的几个常见问题进行了简要的讨论,其中最重要的是应努力改善CdTe衬底的质量。     

碲镉汞薄膜的进展与趋势

本文针对响应波长8～12μmMCT焦平面阵列探测器对MCT薄膜材料性能要求,分析了液相外延(LPE)和分子束外延(MBE)生长的MCT薄膜,究竟哪一种方法生长的薄膜能更好地满足焦平面阵列探测器的技术要求。根据LPE工艺的日趋成熟所暴露出来的缺点,MBE工艺的进展与理论上预示的优点在实验中得到了证实。两者相比较,它们相互易位,过去10多年把LPE作为生长MCT薄膜的主要方法,现在已转向以MBE(也包括MOCVD)作为今后生长MCT薄膜的主攻方向。     

高纯度碳化硅单晶粉料合成工艺

从碳化硅晶体生长工艺理论角度分析碳化硅粉料合成的工艺机理,对国内合成工艺现状进行综述,分析粉料合成的物相、粒径、纯度以及氮含量对长晶工艺的影响,结合长晶试验理论结果,制定粉料合成的工艺目标。采用粉料原位合成方式获得0.5～2.0 mm(8～40目)粒径的碳化硅单晶生长用高纯度粉料,晶型单一,纯度大于5N。经过后处理生长获得6英寸4H晶型的碳化硅晶锭,晶型单一,电阻率均匀,微管指标达到0.1个/cm²以下。     

碲锌镉晶体定向研究

碲锌镉材料是制备高性能碲镉汞红外焦平面探测器不可或缺的衬底材料.液相外延工艺和分子束外延工艺分别需要使用(111)晶面和(211)晶面碲锌镉衬底制备碲镉汞薄膜材料.低偏角、高精度衬底的选取有利于高质量碲镉汞外延层的获得.介绍了孪晶线快速定向法、使用X射线衍射仪(X-Ray Diffractome-ter,XRD)定向法...     

东芝确立MOCVD生产通信用LED——其成本仅为目前的1/5

MOCVD技术目前已开始用于半导体激光器制作,但在生长通信发光二极管(LED)中,所生长的薄膜,其品格质量极差,因而得不到足够的输出功率,所以一般均采用LPE工艺。但LPE技术生产效率低,工序复杂,造成器件价格昂贵。鉴于目前LED应用需求激增,迫切需要进一步降低LED价格。