| 题名 | HgCdTe液相外延材料缺陷研究 |
| 作者 | 曹秀亮 |
| 答辩日期 | 2006-05-25 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 杨建荣 |
| 关键词 | 腐蚀坑 Schaake Chen 位错 Epd 晶格失配 |
| 学位专业 | 微电子学与固体电子学 |
| 英文摘要 | HgCdTe外延薄膜材料中的缺陷是制约高性能红外焦平面器件发展的主要因素，对缺陷的研究与评价是材料生长以至器件制备过程中不可或缺的重要一环。本论文采用化学表面腐蚀方法以及相关实验手段，对碲镉汞液相外延材料中的缺陷种类、密度分布及空间形态等特性进行了详细的测试、分析与评价。 论文首先从实验上确定了Schaake与Chen两种腐蚀剂腐蚀{111}B面HgCdTe液相外延材料的最佳条件，在23温度下，Schaake腐蚀剂的腐蚀时间是2分种，而Chen腐蚀剂的腐蚀时间是4~5分种，与此同时，采用红外透射光谱测定外延层厚度的方法，计算了两种腐蚀剂的剥层腐蚀速率，Schaake的腐蚀速率为3.4µm/min，而Chen的速率大约为1.3µm/min。 在光学显微镜下对HgCdTe液相外延材料的表面腐蚀坑进行分类时发现，Schaake腐蚀坑有三种类型，而Chen腐蚀坑能辨别出两种不同的类型。实验证明Schaake的两种腐蚀坑与Chen的一种腐蚀坑产生于材料中的同一种缺陷，并且具备穿越位错的特性。同时，实验还发现两种腐蚀剂都揭示出另外一种在纵向具有很强局域性的腐蚀坑，其共同特性是，腐蚀坑密度在不同的样品或样品上不同的位置有很大的差异，都具有在界面2~3µm处密度增值的特性；但两者也有不同之处，Schaake的这类腐蚀坑在宏观缺陷附近密度出现明显的增值，而Chen的这类腐蚀坑则没有类似的现象。 在对HgCdTe外延材料进行连续腐蚀的过程中，首次观察到了HgCdTe外延材料位错腐蚀坑具有两种不同的移动特性，实验结果表明位错线与生长方向具有一定的夹角和特定的取向。通过计算腐蚀坑移动距离和腐蚀深度的关系，通过计算腐蚀坑移动距离和腐蚀深度的关系，分析了外延层中位错的走向。 论文最后对多个碲镉汞液相外延样品中碲镉汞外延层和碲锌镉衬底的晶格常数、双晶半峰宽及EPD等参数进行了测量，获得了HgCdTe液相外延材料位错密度与衬底腐蚀坑密度、双晶半峰宽以及晶格失配度之间的关系。结果显示，随着衬底EPD与双晶半峰宽的增加，HgCdTe外延材料位错密度的最小值也会相应的增加。实验同时发现外延层的位错密度与晶格失配有一定的关系，位错密度的大小从负失配到正失配，位错密度呈下降趋势，但外延材料EPD的最小值出现在零失配附近。研究结果还显示，外延层位错密度的增加导致了外延材料双晶半峰宽的增加。上述研究结果为在碲镉汞液相外延工艺中实现CdZnTe衬底质量控制提供了参数依据。 |
| 学科主题 | 红外探测材料与器件 |
| 公开日期 | 2012-07-11 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/4564]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 曹秀亮. HgCdTe液相外延材料缺陷研究[D]. 中国科学院研究生院. 2006. |
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