不同钝化结构的HgCdTe光伏探测器暗电流机制

在同一HgCdTe晶片上制备了单层ZnS钝化和双层（CdTe+ZnS）钝化的两种光伏探测器,对器件的性能进行了测试,发现双层钝化的器件具有较好的性能．通过理论计算,分析了器件的暗电流机制,发现单层钝化具有较高的表面隧道电流．通过高分辨X射线衍射中的倒易点阵技术研究了单双层钝化对HgCdTe外延层晶格完整性的影响,发现单层ZnS钝化的HgCdTe外延层产生了大量缺陷,而这些缺陷正是单层钝化器件具有较高表面隧道电流的原因．     

Hg1-xCdxTe长波光伏探测器的低频噪声研究

在同一Hg1-xCdxTe晶片上（x=0．217）制备了单层ZnS钝化和双层（CdTe＋ZnS）钝化的两种器件,对器件的低频噪声和暗电流进行了测试．发现单层钝化的器件在反偏较高时具有较高的低频噪声,在对器件的暗电流拟合计算中发现,单层钝化的器件具有较大的表面隧道电流,而这正是单层钝化器件具有较高低频噪声的原因．并通过高分辨X射线衍射中的倒易点阵技术RSM（reciprocal space mapping）研究了两种钝化对HgCdTe外延层晶格完整性的影响,发现单层ZnS钝化的HgCdTe外延层产生了大量缺陷,而这些缺陷正是单层钝化器件具有较高的低频噪声和表面隧道电流的原因．     

不同钝化结构的HgCdTe光伏探测器暗电流机制

在同一HgCdTe晶片上制备了单层ZnS钝化和双层(CdTe+ZnS)钝化的两种光伏探测器,对器件的性能进行了测试,发现双层钝化的器件具有较好的性能.通过理论计算,分析了器件的暗电流机制,发现单层钝化具有较高的表面隧道电流.通过高分辨X射线衍射中的倒易点阵技术研究了单双层钝化对HgCdTe外延层晶格完整性的影响,发现单层ZnS钝化的HgCdTe外延层产生了大量缺陷,而这些缺陷正是单层钝化器件具有较高表面隧道电流的原因.     

CdTe/ZnS复合钝化层对长波碲镉汞器件性能的影响研究

采用CdTe/ZnS复合钝化技术对长波HgCdTe薄膜进行表面钝化,并对钝化膜生长工艺进行了改进。采用不同钝化工艺分别制备了MIS器件和二极管器件,并进行了SEM、C-V和I-V表征分析,研究了HgCdTe/钝化层之间的界面特性及其对器件性能的影响。结果表明,钝化工艺改进后所生长的CdTe薄膜更为致密且无大的孔洞,CdTe/HgCdTe界面晶格结构有序度获得改善;采用改进的钝化工艺制备的MIS器件C-V测试曲线呈现高频特性,界面固定电荷面密度从改进前的1.671011 cm-2下降至5.691010 cm-2;采用常规钝化工艺制备的二极管器件在较高反向偏压下出现较大的表面沟道漏电流,新工艺制备的器件表面漏电现象获得了有效抑制。     

Au／CdTe＋ZnS／HgCdTe双层介质膜MIS器件的制备及研究

通过介质膜ZnS、CdTe薄膜材料的Ar^ 束溅射沉积研究,结合HgCdTe器件工艺,成功制备了以ZnS、CdTe双层介质膜为绝缘层的HgCdTe MIS器件;通过对器件的C－V特性实验分析,获得了CdTe/HgCdTe界面电学特性参数。实验表明：溅射沉积介质膜CdTe ZnS对HgCdTe的表面钝化已经可以满足HgCdTe红外焦麦面器件表面钝化的各项要求。     

Au/CdTe+ZnS/HgCdTe双层介质膜MIS器件的制备及研究

通过介质膜ZnS、CdTe薄膜材料的Ar+束溅射沉积研究,结合HgCdTe器件工艺,成功制备了以ZnS、CdTe双层介质膜为绝缘层的HgCdTeMIS器件;通过对器件的C-V特性实验分析,获得了CdTe/HgCdTe界面电学特性参数.实验表明溅射沉积介质膜CdTe+ZnS对HgCdTe的表面钝化已经可以满足HgCdTe红外焦平面器件表面钝化的各项要求.     

中波碲镉汞/钝化层界面电学特性研究

HgCdTe表面/界面特性对器件性能具有重要的影响,表面/界面的状态主要依赖于表面处理和钝化工艺。采用Br2/CH3OH腐蚀液对液相外延(LPE)生长的中波HgCdTe薄膜进行表面处理后,使用Cd Te/Zn S复合钝化技术进行表面钝化,制备了相应的MIS器件并进行器件C-V测试。结果表明,HgCdTe/钝化层界面固定电荷极性为正,面密度为2.1×1011 cm-2,最低快界面态密度为1.43×1011 cm-2·e V-1,在10 V栅压极值下慢界面态密度为4.75×1011 cm-2,较低的快界面态密度体现出了CdTe/ZnS复合钝化技术的优越性。     

碲镉汞表面硫化的光电子能谱及器件性能研究

利用X射线光电子谱(XPS)对HgCdTe表面的硫化特性进行了研究,发现溴腐蚀后的表面硫化处理可以去掉表面的氧化层, Te富集的程度大大减少,硫化处理后再长硫化锌对器件进行钝化,可以大大减少器件的表面漏电,增加器件工作电压和提高器件性能。     

碲镉汞表面氧化特性的光电子能谱研究

利用X射线光电子谱（XPS）对HeCdTe表面氧化特性进行了研究，对不同工艺过程中的HeCdTe表面进行了测量、分析，结果表明流镉汞表面的自身氧化与工艺密切相关，说明HgCdTe表面钝化前的预处理直接影响钝化层／HgCdTe的界面特性．     

分子束外延的CdTe在碲镉汞中波器件中钝化效果

采用分子束外延技术（MBE）制备了碲化镉（CdTe）原位钝化的中波碲镉汞（HgCdTe）材料。原子力显微镜（AFM）和扫描电子显微镜（SEM）测试结果表明,分子束原位外延的CdTe可见cross-hatch,表面粗糙度为1～2 nm,CdTe和HgCdTe界面结合紧密。微波光导测试结果显示,77 K时,与表面处理后非原位CdTe钝化的HgCdTe材料相比,CdTe原位钝化的HgCdTe材料的少子寿命较大。制备了分子束外延CdTe原位钝化的中波HgCdTe光伏器件,和相同材料上的非原位CdTe/ZnS双层钝化制备的器件I-V特性相似。     

HgCdTe阳极硫化+ZnS钝化膜表面与界面的研究

报道了HgCdTe阳极硫化+ZnS钝化膜表面与界面X射线光电子能谱(XPS)的研究及结果.系统地介绍了HgCdTe阳极硫化+ZnS钝化膜的制备,Br2-CH3OH与HgCdTe化学抛光的反应过程,阳极硫化的化学组成及生长机制.阐述了该钝化结构不同深度的组分分布及其对HgCdTe光伏器件电学特性的影响.     

基于栅控二极管研究碲镉汞器件表面效应

采用不同工艺生长了CdTe/ZnS复合钝化层,制备了相应的长波HgCdTe栅控二极管器件并进行了不同条件下I-V测试分析.结果表明,标准工艺制备的器件界面存在较高面密度极性为正的固定电荷,在较高的反偏下形成较大的表面沟道漏电流,对器件性能具有重要的影响.通过钝化膜生长工艺的改进有效减小了器件界面固定电荷面密度,使HgCdTe表面从弱反型状态逐渐向平带状态转变,表面效应得到有效抑制,器件反向特性获得显著改善.此外,基于最优的工艺条件制备的器件界面态陷阱数量得到大幅降低,器件稳定性增强;同时器件R_0A随栅压未发生明显地变化.     

长波碲镉汞材料阳极氧化膜/ZnS界面的电学特性参数

通过碲镉汞阳极氧化膜和磁控溅射ZnS膜,结合HgCdTe器件工艺,成功制备了以阳极氧化膜和磁控溅射ZnS双层钝化膜为绝缘层的“长波弱P”型HgCdTe MIS器件.通过对器件的C-V特性实验分析,获得了长波HgCdTe材料的阳极氧化膜/ZnS界面电学特性参数.并通过获得的界面参数,计算了阳极氧化和ZnS的双层钝化膜的表面复合速度.并对MIS器件的变温C-V特性进行了实验和分析.     

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。     

CdZnTe材料的表面钝化新工艺

研究了一种新的钝化CdZnTe(CZT)器件表面的工艺，即先采用KOHKCl溶液对CZT表面进行处理，再用NH4F/H2O2溶液对其进行表面氧化的二步法钝化工艺．并借助俄歇电子能谱（AES）、微电流测试仪等手段对其表面钝化层的质量进行了鉴别，同时与KOH KCl和NH4F/H2O2两种工艺进行了比较．AES能谱分析表明，采用二步法工艺钝化，既可获得化学计量比较好的CZT表面，又可在表面形成一层起保护作用的氧化层．I-V特性曲线显示，两步法钝化后CZT器件的漏电流与KOH KCl和NH4F/H2O2钝化相比都有一定程度的下降．说明文中提出的新工艺在CZT器件制备方面具有良好的应用前景．     

多层HgCdTe异质外延材料的热退火应力分析

前期研究采用高温热处理方法,获得了抑制位错的最佳退火条件.通过比对实验,发现不同衬底上HgCdTe表面的CdTe钝化层在热处理过程中对位错的抑制作用各有不同.结合晶格失配应力和热应力对不同异质结构进行理论计算,借助X射线摇摆曲线的倒易空间分析,解释了CdTe钝化层对HgCdTe位错抑制的影响作用.     

碲镉汞p^＋-on-n长波异质结探测器的研究

报道了HgCdTe p^ -on-o长波异质结焦平面器件的研究结果．采用由分子柬外延(MBE)和原位掺杂技术生长的P^ -on-n异质结材料，通过湿法腐蚀、台面钝化、台面金属化、铟柱制备和互连等工艺，得到了HgCdTe p^ -on-o长波异质结焦平面器件．根据，I-V实验结果和暗电流理论，拟合计算和分析了各种暗电流机制对器件性能的影响．且获得了器件的响应光谱和探测率。     

Hg1-xCdxTe光伏探测器的钝化研究

用倒易二维点阵对HgCdTe光伏探测器钝化及其热处理行为进行了研究,发现测射沉积的钝化膜会引起HgCdTe的晶面弯曲,严重的会出现晶面扭曲和mosaic结构,而钝化后的热处理能改善MCT晶体的完整性,在不同的钝化介质层钝化MCT的研究中发现,ZnS钝化层在高温下并不稳定,而CdTe钝化层却能保持较高的耐温性能。     

硅基碲镉汞红外探测器表面钝化研究

碲镉汞(Mercury Cadmium Telluride, MCT)材料的表面钝化是红外探测器制备中的关键工艺之一。高性能MCT器件需要稳定且可重复生产的钝化表面和符合器件性能要求的界面。因此,探究MCT表面钝化技术具有重要意义。研究了MCT的分子束外延(Molecular Beam Epitaxy, MBE)原位钝化与磁控溅射钝化两种钝化技术。结果表明,MBE原位钝化膜层的致密性较好,钝化层表面的缺陷孔洞较小,钝化层与MCT的晶格匹配度较好,器件流片的电流-电压(I-V)特性要优于磁控溅射正常钝化。     

InGaP/GaAs HBT器件的制备及其特性

采用在发射区台面腐蚀时保留InGaP钝化层和去除InGaP钝化层的方法制备了两种InGaP/GaAs异质结双极晶体管(HBT)器件,研究了InGaP钝化层对HBT器件基区表面电流复合以及器件直流和射频微波特性的影响.对制备的两种器件进行了对比测试后得到:保留InGaP钝化层的HBT器件最大直流增益(β)为130,最高振荡频率(fmax)大于53 GHz,功率附加效率达到61％,线性功率增益为23 dB;而去除InGaP钝化层的器件最大β为50,fnax大于43 GHz,功率附加效率为57％,线性功率增益为18 dB.测试结果表明,InGaP钝化层作为一种耗尽型的钝化层能有效抑制基区表面电流的复合,提高器件直流增益,改善器件的射频微波特性.