中国科学院上海技术物理研究所 红外材料与器件重点实验室，上海 200083
本文对中波红外PIN结构的碲镉汞（HgCdTe）雪崩器件关键雪崩区域的材料晶体质量进行研究。通过在实验材料上对PIN结构雪崩器件的全过程工艺模拟，采用微分霍尔、微分少子寿命等测试手段进行材料表征，评估获得了关键雪崩区域的真实材料晶体质量。研究发现，现有优化工艺下雪崩区域的晶体质量良好，拟合材料的SRH寿命最好能达到20.7 μs，可达到原生材料SRH寿命的相当水平，满足高质量中波碲镉汞雪崩器件的研制要求。同时，我们以获得的雪崩区域SRH寿命为基础，对HgCdTe APD结构器件进行相应2维数值模拟，获得理论最优的暗电流密度8.7×10-10 A/cm2。
碲镉汞 雪崩器件 少子寿命 暗电流 HgCdTe APD lifetime dark current
提出了一种同时测量强吸收衬底上薄膜厚度和折射率的方法。对生长于强吸收衬底上的透明薄膜,提出在该薄膜上镀一层薄金属,形成金属-薄膜-强吸收衬底的类波导结构。由于小角度入射光在强吸收衬底上具有较强的反射率,使该结构可容纳一系列共振模。利用自由空间耦合技术和导出的共振模模式本征方程,同时确定透明薄膜的厚度和折射率。实验中测量了硅衬底上制备的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜的折射率和厚度,测量的相对误差均小于10-3。该方法具有简便、可靠、可测量任意折射率薄膜的优点。
薄膜 膜厚 折射率 类波导结构 强吸收衬底 自由空间耦合
