中国科学院上海技术物理研究所 红外成像材料与器件重点实验室上海 200083
研究了碲锌镉衬底(111)晶面的不同极性对水平推舟液相外延生长碲镉汞薄膜的影响。实验结果显示,(111)A面碲锌镉衬底水平液相外延生长碲镉汞薄膜材料组分和厚度均与常规(111)B面碲锌镉衬底碲镉汞薄膜材料相当;碲镉汞母液在采用(111)A面、(111)B面衬底进行液相外延生长的碲镉汞薄膜上接触角分别为50±2°和30±2°,结合微观模型分析确认碲镉汞母液在碲镉汞薄膜(111)A面存在更大的表面张力;观察并讨论了(111)A面碲镉汞与(111)B面碲镉汞薄膜材料表面微观形貌的差别;实验获得的(111)A面碲镉汞薄膜XRD半峰宽为33.1arcsec。首次报道了(111)晶面选择对母液残留的影响,研究结果表明,采用(111)A面碲锌镉衬底进行碲镉汞水平推舟液相外延生长,能够在不降低晶体质量的情况下,大幅减小薄膜表面母液残留。
Hg1-xCdxTe晶体 CdZnTe衬底 液相外延 (111)A面 (111)B面 Hg1-xCdxTe crystal CdZnTe substrate LPE (111)A surface (111)B surface
红外与毫米波学报
2022, 41(6): 1009
中国科学院上海技术物理研究所 红外成像材料与器件重点实验室, 上海 200083
在微重力条件下生长了ZnTe:Cu晶体, 对其进行了光学和能谱分析, 在晶锭尾部最大结晶区对其进行了组分分析.对于尾部的轴向分量, 在空间样品中Cu的成分均匀性优于地面样品, 并且Te/Zn比的样品高于空间样品.尾部空间样品中Cu的径向成分均匀性优于地面样品, 且Te偏析更为严重.
微重力 ZnTe:Cu晶体 能谱分析 microgravity ZnTe:Cu crystal energy dispersive spectrum analysis
中国科学院上海技术物理研究所 红外成像材料与器件重点实验室, 上海 200083
利用Te熔剂方法,在天宫二号飞船上成功地生长了ZnTe:Cu晶体.微重力下生长的晶体质量优于地面生长的晶体,相同实验条件下,天宫二号上生长的晶体尺寸明显大于地面尺寸.通过阴极荧光光谱(CL)无损检测技术测试了5 kV、15 kV、25 kV高压下的ZnTe:Cu 晶体的阴极荧光图谱及光谱.
微重力 ZnTe:Cu晶体 阴极荧光光谱(CL) microgravity ZnTe:Cu crystal cathodoluminescence
中国科学院上海技术物理研究所红外成像材料与器件重点实验室,上海 200083
通过气相外延技术生长了Au掺杂的Hg1-xCdxTe薄膜材料。利用傅里叶光谱仪和金相显微镜对外延材料进行了表征。通过二次离子质谱(Secondary Ion Mass Spectroscopy, SIMS)技术分析了Au在Hg1-xCdxTe外延层以及CdZnTe衬底中的纵向分布趋势。利用SIMS技术还分析了I、II族和VI、VII族杂质在Hg1-xCdxTe外延层以及CdZnTe衬底中的纵向分布趋势,发现衬底和外延层的过渡区具有吸杂作用。研究结果对提高探测器的性能具有指导意义。
Hg1-xCdxTe晶体 二次离子质谱 气相外延 Au掺杂 杂质 Hg1-xCdxTe crystal secondary ion mass spectroscopy (SIMS) vapor phase epitaxial method Au-doped impurity
中国科学院上海技术物理研究所 红外成像材料与器件重点实验室,上海 200083
采用气相外延技术生长Au掺杂的Hg1-xCdxTe薄膜材料, 利用范德堡法对薄膜材料进行电学性能表征.通过变温霍尔测量, 分析了常规Au掺杂p型薄膜的霍尔系数和霍尔迁移率随温度的变化, 利用二次离子质谱(SIMS)分析薄膜中Au的纵向分布趋势.讨论了三种反常p型薄膜的霍尔系数和霍尔迁移率随温度的变化.通过变磁场霍尔测量, 分析了具有反型层Hg1-xCdxTe薄膜的迁移率谱, 证实了由于表面电子、体电子以及体空穴混合导电造成的反常霍尔性能.
Hg1-xCdxTe晶体 磁输运 迁移率谱 二次离子质谱 Hg1-xCdx Te crystal magneto-transport mobility spectrum secondary ion mass spectroscopy (SIMS)
中国科学院上海技术物理研究所 红外成像材料与器件重点实验室, 上海 200083
利用气相外延法生长了Hg1-xCdxTe梯度带隙薄膜材料,通过小光点红外透射光谱测试,研究了材料的横向组分波动.利用多层模型和膜系传递矩阵对该薄膜材料的红外透射光谱和气相外延薄膜材料的纵向组分分布进行计算,计算结果与实验吻合,材料纵向组分分布与通过能谱测量的样品截面组分变化趋势一致.用光伏器件的制作工艺,选取气相外延生长的Au掺杂中波材料,制备了10元线列器件,测试结果表明器件性能较好,95 K黑体D*λP可达4.20×1011(cm·Hz1/2·W-1).
碲镉汞 梯度带隙 雪崩光电二极管 红外透射光谱 气相外延薄膜 HgCdTe Graded-gap Avalance photodiode Infrared transmission spectra Vaper phase epitaxy films
中国科学院上海技术物理研究所红外成像材料与器件重点实验室, 上海 200083
微重力条件下汽相生长CdZnTe晶体可以克服浮力对流,实现“无接触”生长,获得厚度均匀、结构完整、纯度高的材料。本文综述了国内外空间汽相生长CdZnTe晶体的研究进展。
微重力 汽相生长 microgravity CdZnTe CdZnTe vapor growth
1 中国科学院上海技术物理研究所 红外成像材料与器件重点实验室,上海 200083
2 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室,上海 200083
利用移动加热区方法(THM)生长了不同Cd组分的Hg1-xCdxTe晶体,通过傅立叶光谱仪和太赫兹时域光谱系统,研究了不同Cd组分Hg1-xCdxTe晶体在红外波段和太赫兹波段的透射光谱.当Cd组分小于0.279时,Hg1-xCdxTe材料在0.2~1.5 THz波段透过率接近0.在0.9 THz附近观察到Hg1-xCdxTe晶体的TA声子振动模式.利用德鲁德(Drude)模型对实验值进行拟合,得出组分x=0.388和0.326的Hg1-xCdxTe晶体的载流子浓度,与测得的实验值较为吻合.
太赫兹时域光谱 Hg1-xCdxTe晶体 载流子 Terahertz time-domain spectroscopy (THz-TDS) Hg1-xCdxTe crystal Carrier