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
采用不同的溅射功率在长波 HgCdTe(碲镉汞)薄膜表面沉积了 CdTe钝化膜, 制备了相应的 MIS器件和二极管器件, 并对器件进行了 I-V测试和 C-V测试, 研究了溅射功率对 CdTe钝化膜和器件性能的影响。结果表明, CdTe钝化膜溅射功率由 140 W升高到 180 W后, 沉积速率显著增加, 由 3.5 nm/min增加到了 9.5 nm/min; HgCdTe/钝化层界面固定电荷面密度增大, 由 2.43×1011 cm —2增大到了 2.83×1011 cm —2; 慢界面态密度也随溅射功率的增加而增大。
长波碲镉汞 溅射功率 CdTe钝化膜 界面电学特性 long wavelength HgCdTe sputtering power CdTe passivation film I-V C-V I-V C-V
本文基于ICP 方法对长波HgCdTe 材料表面进行了氢化处理，首次在同一焦平面器件上实现了氢化工艺效果的对比。利用原子力显微镜（AFM）、低温探针台系统和焦平面测试系统对HgCdTe 材料表面微观形貌及相关器件的电学特性进行了表征分析，结果表明：对长波HgCdTe 材料表面进行氢化处理能有效降低MIS 器件的界面态、改善二极管器件性能，同时能够增大焦平面器件的信号响应度、减小盲元率。该研究对改善长波HgCdTe/钝化层的界面态以及提高长波HgCdTe 器件性能提供了依据。
长波碲镉汞 氢化处理 界面电学特性 焦平面器件测试 long wavelength HgCdTe hydrogenation AFM AFM interface electrical characteristic I-V I-V focal plane device test
针对大面积碲镉汞表面钝化膜的应力问题，基于磁控溅射技术在3 in Ge基碲镉汞表面采用不同工艺条件沉积了ZnS 钝化膜，并对其进行了退火处理。利用台阶仪和原子力显微镜（AFM）对ZnS 钝化膜的应力及表面形貌进行了表征分析，结果表明：在磁控溅射方法中适当提高沉积温度和降低溅射功率，有效降低了ZnS 钝化膜应力，平均应力由原来的924 MPa 减小到749 MPa，且提高了应力分布均匀性；此外，退火处理有效降低了钝化膜的应力，并改善了ZnS薄膜的晶粒大小一致性和致密度。该研究为减小大尺寸碲镉汞表面钝化膜应力提供了思路。
表面钝化 ZnS钝化膜 钝化膜应力 退火 锗衬底 碲镉汞 surface passivation ZnS passivation film passivation film stress anneal AFM AFM Ge substrate HgCdTe
碲镉汞( Hg1-xCdxTe)红外器件的制备过程中, 表面钝化工艺对于器件性能具有很大影响。通过实验, 研究了溅射功率、靶基距、基片摆动角度等工艺参数对碲镉汞衬底上制备的 CdTe/ZnS复合钝化膜层质量的影响。实验结果表明, 当 CdTe与 ZnS溅射靶功率分布为 140 W与 350 W, 靶基距为 40cm, 基片摆动角度为 ±30°时, 中心 2英寸区域膜层非均匀性达到±3%以内, 同时钝化膜层表面粗糙度与附着能力获得了较大改善。
碲镉汞 红外探测器 表面钝化 膜层非均匀性 HgCdTe infrared detectors surface passivation film uniformity
1 中国科学技术大学 近代物理系, 中国科学院基础等离子体重点实验室, 合肥 230026
2 西北核技术研究所, 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室, 西安 710024
推导了Rogowski线圈理论，给出了任意Rogowski线圈的表达式。通过使用高磁导率的磁芯材料，增加线圈匝数，设计出了能有效测量前沿变化0.1 s、强度mA量级的电子束电流的Rogowski线圈，并测得了电子束等离子体装置中的电子束电流信号。利用推导的任意Rogowski线圈表达式，成功获得低频与高频共存的电流波形。测量结果表明，该电子束等离子体系统中存在束流振荡，振荡幅度达12%。
电子束等离子体 电子束电流 高频振荡 Rogowski线圈 electron-beam plasma electron-beam current high frequency oscillation Rogowski coil 强激光与粒子束
2013, 25(11): 2877
激光引发水下声波作为一种新的激发声波的方法,具有很大的潜在应用价值。对光声转换机制、水下声脉冲特性以及声脉冲强度与激发条件的关系等,进行了较为全面的介绍,并给出了一些实验结果。
激光 光声转换 水下声波 激光声 激光与光电子学进展
2004, 41(11): 15
