PbSe薄膜作为一种窄禁带半导体材料,因其具有优异的室温光电敏感性和响应度而被广泛用于制造硒化铅红外探测器。本文归纳和总结了 PbSe薄膜的性能特点、制备工艺、后期处理工艺、理论研究方向以及国内外 PbSe红外探测器的研究现状等内容,并在此基础上,探讨了 PbSe红外探测薄膜材料及器件未来可能的发展方向。
PbSe薄膜 制备工艺 后处理工艺 lead selenide thin film preparation technology post-treatment technology
1 北京科技大学材料学院， 北京 100083
2 中核核电运行管理有限公司， 浙江 海盐 314300
采用中频磁控溅射技术制备了PbSeIn和PbSeTe两种掺杂PbSe薄膜， 并采用理论模拟与实际实验相结合的方法研究了In和Te两种元素的掺杂机制及其对薄膜性 能的影响。结果表明，In原子主要通过置换Pb原子的形式进行掺杂，而Te原子则主要置换 Se原子；与未掺杂PbSe薄膜相比，PbSeIn和PbSeTe两种薄膜的光电敏感性均有一定提高， 其中In掺杂PbSe薄膜的平均电阻变化率最高。这是由于In元素在PbSe薄膜禁带内形成深杂 质能级，提高非平衡载流子寿命所导致的。而PbSeTe薄膜的光电敏感性则与未掺杂PbSe薄 膜相近。
PbSe薄膜 掺杂 磁控溅射 能带结构 光电敏感性 lead selenide thin film doping magnetron sputtering band structure photoelectric sensitivity
1 浙江大学物理系, 浙江,杭州,310028
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
3 School of Electrical &
4 Computer Engineering, The University of Oklahoma,Norman.OK 73019.USA
5 CannSchool of Electrical &
采用分子束外延方法在Si(111)衬底上生长了PbSe/BaF2/CaF2薄膜,扫描电镜和X-光衍射分析显示,通过生长BaF2/CaF2缓冲层的方法,在Si(111)衬底上外延的PbSe薄膜晶体质量高,PbSe表面光亮,无开裂现象发生,X-光衍射峰峰宽窄(153arcs).外延生长的PbSe薄膜被应用于制作光电二极管,首次采用热蒸发金属铝膜在PbSe表面形成Al-PbSe肖特基结光电二极管,获得了比Pb-PbSe肖特基结更为稳定和理想的电流-电压特性曲线.
PbSe薄膜 BaF2/CaF2缓冲层 肖特基结 I-V特性. PbSe films BaF2/CaF2 buffer Schottky diode current-voltage characteristics.
