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HgCdTe探测列阵干法技术的刻蚀形貌研究 被引量:6
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作者 叶振华 胡晓宁 +2 位作者 全知觉 丁瑞军 何力 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期325-328,共4页
首次报道了HgCdTe微台面焦平面探测列阵成形工艺的干法刻蚀技术有关刻蚀形貌的一些研究结果.从HgCdTe外延材料的特点出发,详细分析了其干法刻蚀适用的RIE(reactive ion etching)设备和刻蚀原理.采用高等离子体密度、低腔体工作压力、高... 首次报道了HgCdTe微台面焦平面探测列阵成形工艺的干法刻蚀技术有关刻蚀形貌的一些研究结果.从HgCdTe外延材料的特点出发,详细分析了其干法刻蚀适用的RIE(reactive ion etching)设备和刻蚀原理.采用高等离子体密度、低腔体工作压力、高均匀性和低刻蚀能量的ICP(inductively coupled plasma)增强型RIE技术,研究了不同的工艺气体配比、腔体工作压力、ICP源功率和RF源功率对HgCdTe材料刻蚀形貌的影响,并初步得到了一种稳定的、刻蚀表面清洁、光滑、图形轮廓良好、均匀性较好和刻蚀速率较高的干法刻蚀工艺. 展开更多
关键词 HGCDTE 微台面列阵 干法刻蚀 反应离子刻蚀 刻蚀形貌
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HgCdTe焦平面探测阵列干法技术的刻蚀速率研究 被引量:7
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作者 叶振华 郭靖 +1 位作者 胡晓宁 何力 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2005年第11期829-831,共3页
首次报道了HgCdTe焦平面探测器微台面列阵成形工艺的干法技术有关刻蚀速率的一些研究结果。从HgCdTe外延材料的特点出发,详细分析了其干法刻蚀适用的R IE(ReactiveIon Etching)设备、刻蚀原理以及刻蚀速率的影响因素。采用ICP(Inductive... 首次报道了HgCdTe焦平面探测器微台面列阵成形工艺的干法技术有关刻蚀速率的一些研究结果。从HgCdTe外延材料的特点出发,详细分析了其干法刻蚀适用的R IE(ReactiveIon Etching)设备、刻蚀原理以及刻蚀速率的影响因素。采用ICP(Inductively Coupled Plasma)增强型R IE技术,研究了一种标准刻蚀条件的微负载效应(etch lag)对刻蚀速率的影响,以及刻蚀非线性问题,并获得刻蚀速率随时间的关系。 展开更多
关键词 HGCDTE 微台面列阵 干法技术 刻蚀速率 刻蚀非线性
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碲镉汞As掺杂技术研究 被引量:5
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作者 巫艳 吴俊 +6 位作者 魏青竹 陈路 于梅芳 王元樟 傅祥良 乔怡敏 何力 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1023-1025,共3页
对于MBE原位掺杂,HgCdTe的N型掺杂比较容易,而P型掺杂相对来说难度比较大。作为掺杂杂质的As表现出两性掺杂行为,在富Te的条件下生长,As有很大的几率进入到阳离子位置处。而As必须进入Te位才能参与导电,表现为P型。因此,采取了多... 对于MBE原位掺杂,HgCdTe的N型掺杂比较容易,而P型掺杂相对来说难度比较大。作为掺杂杂质的As表现出两性掺杂行为,在富Te的条件下生长,As有很大的几率进入到阳离子位置处。而As必须进入Te位才能参与导电,表现为P型。因此,采取了多种方法,现已获得10^16-10^18坤cm^-3掺杂水平的P型材料。在成功实现As的掺杂后,研究人员对激活退火做了一些研究。研究发现,需要在汞压下经过高温退火,As原子才能占据Te位成为受主杂质。对As在碲镉汞中的扩散系数也进行了研究。 展开更多
关键词 碲镉汞 分子束外延 As掺杂
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Si基HgCdTe材料的电学特性研究 被引量:2
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作者 魏青竹 吴俊 +5 位作者 巫艳 陈路 于梅芳 王伟强 傅祥良 何力 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第B09期919-923,共5页
文章研究了Si基分子束外延HgCdTe原生材料、P型退火材料和N型退火材料的霍耳参数、少子寿命等材料电学特性。研究发现,晶格失配导致Si基HgCdTe材料原生材料和N型退火材料迁移率低;Si基原生HgCdTe材料属于高补偿材料,但高补偿性并非材料... 文章研究了Si基分子束外延HgCdTe原生材料、P型退火材料和N型退火材料的霍耳参数、少子寿命等材料电学特性。研究发现,晶格失配导致Si基HgCdTe材料原生材料和N型退火材料迁移率低;Si基原生HgCdTe材料属于高补偿材料,但高补偿性并非材料的固有特性,通过P型退火可使材料变为低补偿材料,迁移率得到提高。采用分子束外延方法制备的3 in Si基HgCdTe材料电学性能与GaAs基HgCdTe材料相比,性能还有待提高。改进分子束外延生长工艺提高HgCdTe质量,从而进一步提高迁移率,是Si基外延研究的关键。 展开更多
关键词 SI基 HGCDTE 电学参数 少子寿命 变温霍耳 分子束外延
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不同结构的碲镉汞长波光伏探测器的暗电流研究 被引量:22
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作者 叶振华 胡晓宁 +3 位作者 张海燕 廖清君 李言谨 何力 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期86-90,共5页
对B+注入的n on p平面结和分子束外延 (MBE)技术原位铟掺杂的n+ n p台面异质结的碲镉汞 (HgCdTe)长波光伏探测器暗电流进行了对比分析 .与n on p平面结器件相比 ,原位掺杂的n+ n p台面异质结器件得到较高的零偏动态阻抗 面积值 (R0 A) ... 对B+注入的n on p平面结和分子束外延 (MBE)技术原位铟掺杂的n+ n p台面异质结的碲镉汞 (HgCdTe)长波光伏探测器暗电流进行了对比分析 .与n on p平面结器件相比 ,原位掺杂的n+ n p台面异质结器件得到较高的零偏动态阻抗 面积值 (R0 A) .通过与实验数据拟合 ,从理论上计算了这两种结构的器件在不同温度下的R0 A和在不同偏压下的暗电流 。 展开更多
关键词 光伏探测器 暗电流 碲镉汞材料 异质结 分子束外延技术 铟掺杂 红外探测器
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碲镉汞 p^+-on-n长波异质结探测器的研究 被引量:10
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作者 叶振华 吴俊 +4 位作者 胡晓宁 巫艳 王建新 李言谨 何力 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期423-426,共4页
报道了HgCdTep+onn长波异质结焦平面器件的研究结果.采用由分子束外延(MBE)和原位掺杂技术生长的p+onn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HgCdTep+onn长波异质结焦平面器件.根据IV实验结果和... 报道了HgCdTep+onn长波异质结焦平面器件的研究结果.采用由分子束外延(MBE)和原位掺杂技术生长的p+onn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HgCdTep+onn长波异质结焦平面器件.根据IV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. 展开更多
关键词 异质结 焦平面器件 碲镉汞 MBE 暗电流 器件性能 湿法腐蚀 长波 结焦 工艺
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碲镉汞红外双色探测器响应光谱研究 被引量:10
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作者 叶振华 周文洪 +3 位作者 胡伟达 胡晓宁 丁瑞军 何力 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期4-7,共4页
报道了集成碲镉汞红外双色焦平面探测芯片光谱特性研究的初步结果.针对HgCdTe红外双色探测原型芯片短波响应光谱偏窄的现象,展开了双色探测芯片光谱特性与结构特性内在关系的理论分析和实验研究,发现了SW响应光谱窄的起因和解决思路。
关键词 HGCDTE 双色焦平面 光谱特性 结构特性 吸收系数
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碲镉汞深微台面列阵干法隔离的轮廓研究 被引量:3
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作者 周文洪 叶振华 +3 位作者 邢雯 胡晓宁 丁瑞军 何力 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1029-1031,共3页
文章报道了碲镉汞(HgCdTe)深微台面列阵干法隔离的轮廓研究的初步结果。采用诱导耦合等离子体(ICP)增强反应离子刻蚀(R IE)技术获得的HgCdTe深微台面列阵,在金刚刀解理后,通过扫描电子显微镜(SEM)观察了其干法刻蚀图形的剖面轮廓。进一... 文章报道了碲镉汞(HgCdTe)深微台面列阵干法隔离的轮廓研究的初步结果。采用诱导耦合等离子体(ICP)增强反应离子刻蚀(R IE)技术获得的HgCdTe深微台面列阵,在金刚刀解理后,通过扫描电子显微镜(SEM)观察了其干法刻蚀图形的剖面轮廓。进一步研究了刻蚀时间和刻蚀槽开口宽度对刻蚀图形轮廓的影响,获得了一些有助于深微台面芯片工艺设计的实验结果。 展开更多
关键词 碲镉汞 ICP增强RIE 深微台面列阵 剖面轮廓
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Si基大面积碲镉汞分子束外延研究 被引量:1
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作者 陈路 傅祥良 +5 位作者 巫艳 吴俊 王伟强 魏青竹 王元樟 何力 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1051-1053,1056,共4页
文章报道了Si基碲镉汞分子束外延(MBE)的最新研究进展。尝试用晶向偏角降低高界面应变能的方法,摸索大失配体系中位错的抑制途径,寻找位错密度与双晶半峰宽的对应关系,基本建立了外延材料晶体质量无损检测评价标准,并对外延工艺... 文章报道了Si基碲镉汞分子束外延(MBE)的最新研究进展。尝试用晶向偏角降低高界面应变能的方法,摸索大失配体系中位错的抑制途径,寻找位错密度与双晶半峰宽的对应关系,基本建立了外延材料晶体质量无损检测评价标准,并对外延工艺进行指导。通过上述研究,15~20μm Si基CdTe复合材料双晶半峰宽最好结果为54arcsec,对应位错密度(EPD)小于2×10^6/cm^2,与相同厚度的GaAs/CdTe(211)双晶水平相当,达到或优于国际最好结果。获得的3in 10μm Si基HgCdTe材料双晶半峰宽最好结果为51arcsec,目前si基HgCdTe材料已经初步应用于焦平面中波320×240器件制备。 展开更多
关键词 SI基 碲镉汞 分子束外延 红外焦平面阵列
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分子束外延P型Hg_(1-x)Cd_xTe少子寿命的研究 被引量:1
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作者 魏青竹 吴俊 +6 位作者 巫艳 陈路 于梅芳 傅祥良 乔怡敏 王伟强 何力 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期385-389,共5页
本文利用μ-PCD载流子寿命测量系统,对采用MBE方法生长的Hg空位型中波HgCdTe P型材料和原位As掺杂激活中波P型材料的少子寿命进行了测量,并对材料的少子寿命与温度、载流子浓度的依赖关系进行了研究。结果发现,Hg空位型HgCdTe材料,在非... 本文利用μ-PCD载流子寿命测量系统,对采用MBE方法生长的Hg空位型中波HgCdTe P型材料和原位As掺杂激活中波P型材料的少子寿命进行了测量,并对材料的少子寿命与温度、载流子浓度的依赖关系进行了研究。结果发现,Hg空位型HgCdTe材料,在非本征区范围内,SRH再结合机制起主要作用;在本征区域,Auger再结合和Radiative再结合机制起主要作用。通过拟和得到,低温下作为SRH再结合中心的汞空位能级位置在离价带顶30meV处,有着类受主的性质,起库仑吸引作用,限制了材料的少子寿命。As掺杂P型材料的少子寿命与同载流子浓度Hg空位为主的P型材料少子寿命相比,大了一个数量级。这就决定了As掺杂P型材料制成的红外探测器件比Hg空位P型材料的探测率高,因此这种材料更适合做多色红外焦平面列阵探测器。 展开更多
关键词 HGCDTE P型材料 As掺杂 μ-PCD 少子寿命
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替代衬底上的碲镉汞长波器件暗电流机理 被引量:2
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作者 赵真典 陈路 +7 位作者 傅祥良 王伟强 沈川 张彬 卜顺栋 王高 杨凤 何力 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期186-190,共5页
基于暗电流模型,通过变温I-V分析长波器件(截止波长为9~10μm)的暗电流机理和主导机制.实验对比了不同衬底、不同成结方式、不同掺杂异质结构与暗电流成分的相关性.结果表明,对于B+离子注入的平面结汞空位n^+-on-p结构,替代衬底上的碲镉... 基于暗电流模型,通过变温I-V分析长波器件(截止波长为9~10μm)的暗电流机理和主导机制.实验对比了不同衬底、不同成结方式、不同掺杂异质结构与暗电流成分的相关性.结果表明,对于B+离子注入的平面结汞空位n^+-on-p结构,替代衬底上的碲镉汞(HgCdTe)器件零偏阻抗(R0)在80 K以上与碲锌镉(CdZnTe)基碲镉汞器件结阻抗性能相当.但替代衬底上的HgCdTe因结区内较高的位错,使得从80 K开始缺陷辅助隧穿电流(I_(tat))超过产生复合电流(I_(g-r)),成为暗电流的主要成分.与平面n^+-on-p器件相比,采用原位掺杂组分异质结结构(DLHJ)的p^+-on-n台面器件,因吸收层为n型,少子迁移率较低,能够有效抑制器件的扩散电流.80 K下截止波长9.6μm,中心距30μm,替代衬底上的p^+-on-n台面器件品质参数(R0A)为38Ω·cm2,零偏阻抗较n-on-p结构的CdZnTe基碲镉汞器件高约15倍.但替代衬底上的p+-on-n台面器件仍受体内缺陷影响,在60 K以下较高的Itat成为暗电流主导成分,其R0A相比CdZnTe基n^+-on-p的HgCdTe差了一个数量级. 展开更多
关键词 碲镉汞 红外焦平面 长波 替代衬底 暗电流
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束源杂质引发的MBE HgCdTe表面缺陷 被引量:3
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作者 傅祥良 王伟强 +6 位作者 于梅芳 乔怡敏 魏青竹 吴俊 陈路 巫艳 何力 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第B09期915-918,共4页
研究了利用GaAs作为衬底的HgCdTe MBE薄膜的表面缺陷,发现其中一类缺陷与Hg源中杂质有关。采用SEM对这类缺陷进行正面和横截面的观察,并采用EDX对其正面和横截面进行成分分析。并设计了两个实验:其一,在CdTe/GaAs衬底上,低温下用Hg源照... 研究了利用GaAs作为衬底的HgCdTe MBE薄膜的表面缺陷,发现其中一类缺陷与Hg源中杂质有关。采用SEM对这类缺陷进行正面和横截面的观察,并采用EDX对其正面和横截面进行成分分析。并设计了两个实验:其一,在CdTe/GaAs衬底上,低温下用Hg源照射20min,再在其上继续高温生长CdTe;其二,在CdTe/GaAs衬底上,一直用Hg源照射下高温生长CdTe。两个实验后CdTe表面都出现与HgCdTe表面相比在形状和分布上类似的表面缺陷,采用光学显微镜和SEM对CdTe表面缺陷进行了观察,通过CdTe表面缺陷和HgCdTe表面缺陷的比较,我们证实了这类表面缺陷的成核起源于Hg源中杂质。 展开更多
关键词 HGCDTE 表面缺陷 分子束外延
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MBE生长碲镉汞的砷掺入与激活 被引量:1
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作者 赵真典 陈路 +7 位作者 傅祥良 王伟强 沈川 张彬 卜顺栋 王高 杨凤 何力 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期575-580,共6页
采用As掺杂和激活技术制备的p+-on-n异质结材料是获得高性能长波碲镉汞红外焦平面器件的关键技术之一,得到了广泛关注.采用变温IV拟合的方法,对不同As掺入浓度与器件结性能相关性进行了分析,发现降低结区内As掺杂浓度可以有效抑制器件... 采用As掺杂和激活技术制备的p+-on-n异质结材料是获得高性能长波碲镉汞红外焦平面器件的关键技术之一,得到了广泛关注.采用变温IV拟合的方法,对不同As掺入浓度与器件结性能相关性进行了分析,发现降低结区内As掺杂浓度可以有效抑制器件的陷阱辅助隧穿电流.拟合结果表明,较高浓度的Nt很可能与高浓度As掺入相关.因此As的稳定均匀掺入和激活被认为是主要技术挑战.实验研究了分子束外延过程中Hg/Te束流比与As掺入效率的关系,发现相对富Hg的外延条件有助于提高As掺杂效率.研究还发现As的晶圆内掺杂均匀性与Hg/Te束流比的均匀性密切相关.对As的激活退火进行了研究,发现在饱和Hg蒸汽压中采用300℃/16h+420℃/1 h+240℃/48 h的退火条件能明显提升碲镉汞中As原子的激活率. 展开更多
关键词 红外焦平面 碲镉汞 砷掺杂 分子束外延
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回熔过程对HgCdTe长波红外光伏探测器的I-V性能的影响 被引量:1
14
作者 孙柏蔚 胡晓宁 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期221-224,共4页
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-... 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。 展开更多
关键词 光电子学 HgCdTe长波器件 回熔 暗电流
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