在（211）B碲锌镉衬底上，采用分子束外延生长制备了PPP型中长双色碲镉汞材料，通过台面孔刻蚀、侧壁钝化等工艺，实现中长双色640×512 红外焦平面探测器组件研制。中长双色碲镉汞材料测试结果表明，表面宏观缺陷（2~10 μm）密度统计分布约773 cm-2，同时对材料进行了XRD双晶衍射半峰宽（FWHM）测试和位错腐蚀坑（EPD）统计，XRD测试FWHM约31.9 arcsec，EPD统计值约为5×105cm-2；双色器件芯片台面刻蚀深度达到8 μm以上，深宽比达到1∶1以上，侧壁覆盖率达到72.5%。中长双色红外焦平面组件测试结果表明，中波波长响应范围为3.6~5.0 μm，长波波长响应范围为7.4~9.7 μm，中波向长波的串音为0.9 %，长波向中波的串音为3.1 %，中波平均峰值探测率达到3.31×1011 cm·Hz1/2/W，NETD为17.7 mK；长波平均峰值探测率达到6.52×1010 cm·Hz1/2/W，NETD为32.8 mK；中波有效像元率达到99.46%，长波有效像元率达到98.19 %，初步实现中长双色红外焦平面组件研制。
中长双色 碲镉汞 分子束外延 等离子体刻蚀 串音 MW/LW dual-band HgCdTe molecular beam epitaxy（MBE） plasma etch cross-talk
1 昆明物理研究所，云南 昆明 650223
2 西北工业大学 自动化学院，陕西 西安 710072
针对隐身等多类高价值目标精确探测与识别以及探测技术持续发展需求，为实现复杂战场环境下的高概率真假目标识别和高精度目标检测、定位、跟踪，开展复杂战场环境下隐身及微弱特征目标探测及抗干扰探测等技术研究意义重大，其中高集成度的焦平面型偏振红外探测器技术是其中一个重要方向。围绕集成式中波（MW）256×256碲镉汞红外偏振焦平面探测器的研制，介绍了偏振结构的设计、制备到偏振探测器的集成，以及偏振探测器性能的测试等方面的研究进展状况，设计加工出了亚波长金属光栅阵列，采用倒装互连的方式实现了偏振探测器的集成，并在MW 256×256碲镉汞焦平面器件上实现了红外偏振性能的测试和评估。
碲镉汞 红外焦平面探测器 偏振 mercury cadmium telluride infrared focal plane detector polarization 红外与激光工程
2021, 50(1): 20211008
为了研究液相外延碲镉汞薄膜表面缺陷形成机制, 采用光刻工艺结合化学腐蚀方法在碲锌镉衬底表面实现了网格化, 研究了碲锌镉近表面富碲沉积相与外延薄膜表面缺陷的关系.结果表明：衬底近表面富碲沉积相会导致碲镉汞薄膜表面孔洞、类针形凹陷坑缺陷以及三角形凹陷坑聚集区；在液相外延过程中, 高温碲镉汞熔液与CdZnTe衬底间的回熔作用可以减少与富碲沉积相相关的表面缺陷, 薄膜表面缺陷与衬底表面富碲沉积相的匹配度与回熔深度负相关；回熔过程以及富碲沉积相形态、深度影响HgCdTe薄膜表面缺陷形态和分布.
富碲沉积相 液相外延 碲镉汞 碲锌镉 表面缺陷 Te-rich precipitates Liquid Phase Epitaxy(LPE) HgCdTe CdZnTe surface defects
研究分析了采用 MBE技术外延中波碲镉汞薄膜原位 p-on-n材料生长结构及掺杂浓度。掌握了 MBE碲镉汞原位 p-on-n薄膜材料的生长温度、掺杂浓度和 p-n结界面的控制技术, 研究了原位 p-on-n材料杂质的电学激活退火技术。利用傅里叶变换红外透过测试拟合得到了材料的组分、厚度均匀性, 利用 X-ray双晶衍射测试结果分析了晶体质量, 并统计了材料的 EPD值。利用 SIMS测试分析了材料中杂质分布状况和浓度, 对台面器件 I-V特性曲线进行了测试分析。
分子束外延 碲镉汞 原位 p-on-n I-V曲线 molecular beam epitaxy Hg1－xCdxTe in-situ p-on-n I-V curve
1 昆明物理研究所, 云南 昆明 650223
2 中国人民解放军驻 298厂军代室, 云南 昆明 650114
制作了 2种形式的铟凸点:即直接蒸发沉积的铟柱和将铟柱回流得到的铟球。分别讨论了铟柱和铟球对倒装互连的影响,着重讨论了铟球和铟柱分别和芯片倒装互连后的剪切强度,结果发现在互连未回流的状态下铟球的剪切强度是铟柱的 1.5倍,回流后铟球的剪切强度是铟柱的 2.8倍。此外,分析讨论了长时间放置在空气中的铟球对倒装互连的影响,结果发现长时间放置在空气中的铟球和芯片互连后,器件的电学与机械连通性能会受到很大的影响。
铟凸点 铟柱 铟球 倒装互连 indium bump indium column indium ball flip-chip
利用湿法回流缩球的技术，使铟柱回流成铟球。在研究中心距为30 μm、面阵为320×256 的读出电路在回流缩球的过程中遇到了3 种异常现象，即铟球体积异常、铟球桥接和铟球偏离中心位置的现象。详细地介绍了这3 种现象产生的过程及背景，分析了产生这3 种现象的机理以及对器件性能和倒装互连的影响，并提出了相应的解决措施。
铟凸点 回流缩球 铟球体积异常 铟球桥接 铟球偏离中心 Indium bump reflow soldering abnormal volume of indium bump bridge joints of indium bump off-centered indium bump
报道了基于Ge衬底分子束外延碲镉汞原位As掺杂材料的研究结果,进行了As掺杂碲镉汞薄膜生长的温度控制研究;分析了As束流对材料晶体质量的影响,结合 SIMS测试技术得到了 As杂质掺杂浓度与束源炉加热温度的关系;并利用傅里叶红外光谱仪、 X射线双晶衍射、EPD检测等手段对晶体质量进行了分析表征,结果显示利用 MBE方法可以生长出晶体质量良好、缺陷密度低的碲镉汞薄膜;进一步研究了 As杂质的激活退火工艺及不同退火条件对材料电学参数的影响.
分子束外延 碲镉汞 原位As掺杂 退火 molecular beam epitaxy HgCdTe in-situ As-doping annealing
