1 上海理工大学 理学院,上海 200093
2 中国科学院上海技术物理研究所 中国科学院红外成像材料与器件重点实验室,上海 200083
在测试中波碲镉汞光伏器件的瞬态响应时，当激光光斑照射器件表面位置距离光敏面较远时，器件表现为特殊的双峰脉冲响应现象，分析表明出现这种异常双脉冲现象的原因是光敏区内的少子漂移和光敏区外侧向收集的少子扩散有时间上的差异。通过对器件施加反向偏压，脉冲响应随反向偏压的增大由双峰变成单峰的实验结果，验证了少子侧向收集是导致器件形成双峰的主要原因。对第二个峰拟合得到p区的少数载流子寿命。将瞬态响应获得的少子寿命与该p型中波碲镉汞材料的理论计算和光电导衰退法得到的少子寿命相对比，发现三种方式得到的少子寿命随温度的变化趋势基本一致，这说明了可以通过瞬态光响应得到中波碲镉汞器件的少子寿命。
瞬态响应 少子寿命 少子侧向收集 光电导衰退 HgCdTe HgCdTe transient response minority carrier lifetime minority carrier lateral collection photoconductive decay
1 吉首大学物理与机电工程学院，湖南 吉首 416000
2 中国科学院上海技术物理研究所，上海 200083
3 湖南第一师范学院物理与化学学院，湖南 长沙 410205
基于InGaAs/InP雪崩光电二极管，讨论吸收层厚度和少子寿命以及倍增层厚度和少子寿命对暗电流的影响。研究表明，吸收层厚度影响热产生复合（shockley-read-hall，SRH）和缺陷辅助隧穿（trap-assisted tunneling，TAT）暗电流大小，而倍增层厚度则对TAT和直接隧穿（band-band tunneling，BBT）暗电流影响较大。少子寿命可以等效为缺陷的影响，因而对与缺陷相关的SRH和TAT暗电流影响较大。对暗电流机理的分析，为研究低暗电流高信噪比的雪崩器件提供良好的理论预测。
InGaAs/InP雪崩光电二极管 暗电流 少子寿命 缺陷 InGaAs/InP avalanche photodiode dark current minority carrier lifetime defect
采用金掺杂替代作为深能级缺陷中心的汞空位，可明显提高 P型碲镉汞材料少子寿命，进而降低以金掺杂 P型材料为吸收层 n-on-p型碲镉汞器件的暗电流，明显提升了 n-on-p型碲镉汞器件性能，是目前高灵敏度、高分辨率等高性能 n-on-p型长波/甚长波以及高工作温度中波碲镉汞器件研制的一种技术路线选择。本文在分析评述金掺杂碲镉汞材料现有研究技术要点的基础上，结合昆明物理研究所目前的研究成果，总结了碲镉汞金掺杂相关工艺技术，重点分析了金掺杂对碲镉汞器件性能的影响。
碲镉汞（HgCdTe） 金掺杂 少子寿命 暗电流 稳定性 HgCdTe, Au doping, minority carrier lifetime, dark
碲镉汞(HgCdTe)材料的少子寿命是影响碲镉汞红外探测器性能的重要参数。分别采用微波光电导衰减(Microwave Photoconductivity Decay, -PCD)法和微波探测光电导(Microwave Detected Photoconductivity, MDP)法对HgCdTe薄膜的少子寿命进行了研究。结果表明，随着激光功率的增强，样品的少子寿命降低；由于载流子复合机制的变化，HgCdTe薄膜的少子寿命随温度的增加有先增后减的趋势。通过HgCdTe薄膜少子寿命面分布可以得出样品不同区域的载流子浓度分布与均匀性。对于HgCdTe薄膜材料来说，以上两种测试结果的面分布状况相近。
碲镉汞 少子寿命 微波光电导衰减法 微波探测光电导法 HgCdTe minority carrier lifetime microwave photoconductivity decay method microwave detected photoconductivity method
1 长春理工大学理学院 高功率半导体激光国家重点实验室, 吉林 长春 130022
2 香港中文大学(深圳) 理工学院, 广东 深圳 518172
3 北京有色金属研究总院 智能传感功能材料国家重点实验室, 北京 100088
4 哈尔滨工业大学 材料科学与工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150001
近年来, 锑化物Ⅱ类超晶格材料在外延生长和发光性质等方面的研究取得了巨大的进步, 为获得高性能中红外波段光电子器件奠定了重要的基础。然而, 由于传统的InAs/GaSb体系超晶格材料中内部本征Ga原子缺陷的存在, 使得InAs/GaSb材料的少子寿命过短, 严重影响了光电子器件性能的提升, 因此设计并生长具有长少子寿命的新材料体系超晶格材料具有重要的研究意义。本文对现阶段锑化物Ⅱ类超晶格材料的各类材料体系进行了总结和分析, 着重强调了各类材料体系的外延生长条件、结构及光学特性等方面的研究进展, 并对锑化物Ⅱ类超晶格材料今后的发展进行了展望。
锑化物 超晶格 分子束外延 少子寿命 antimonide superlattice molecular beam epitaxy minor carrier lifetime
1 中国科学院上海技术物理研究所 中国科学院红外成像材料与器件重点实验室, 上海 200083
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 山东大学 信息科学与工程学院, 山东 济南 250100
针对化学机械抛光工艺对碲镉汞材料所产生的亚表面损伤层进行了研究。利用椭圆偏振光谱方法对经过腐蚀剥层的碲镉汞材料表面进行了光学表征, 认为化学机械抛光工艺造成的亚表面损伤层的深度大概为抛光工艺中所使用研磨颗粒直径的15~20倍。通过少子寿命表征和光导器件性能的对比测试, 认为将该亚表面损伤层完全去除后, 材料的少子寿命和器件的光电性能会得到明显的提高。
化学机械抛光 亚表面损伤 椭圆偏振 少子寿命 碲镉汞 chemical-mechanical polishing sub-surface damage spectroscopic ellipsometry minority carrier lifetime HgCdTe 红外与激光工程
2016, 45(12): 1204001
1 华东师范大学 信息科学与技术学院极化材料与器件教育部重点实验室, 上海 200241
2 常州天合光能有限公司 光伏科学与技术国家重点实验室, 江苏 常州 213031
多晶硅太阳能电池组件以它显著的综合成本优势被广泛应用.铸锭多晶硅的晶体缺陷特征与其电池转换效率有着强烈的关联性.晶体的底部和顶部缺陷密度高,对应的电池转换效率低(14.5~15.5%)；晶体中部因为较低的缺陷密度,对应着较高的电池转换效率(16.5~17.5%).不同种类的晶体缺陷对电池效率的影响又不尽相同,比如位错等顽固性缺陷会保留至终,而间隙态金属杂质等可去除的缺陷则会在电池制备过程中得以消除.
多晶硅 缺陷 少子寿命 电池转换效率 multicrystalline defects minority carrier lifetime cell conversion efficiency
1 华东师范大学 信息科学与技术学院极化材料与器件教育部重点实验室, 上海 200241
2 常州天合光能有限公司 光伏科学与技术国家重点实验室, 江苏 常州 213031
多晶硅太阳能电池组件以它显著的综合成本优势被广泛应用.铸锭多晶硅的晶体缺陷特征与其电池转换效率有着强烈的关联性.晶体的底部和顶部缺陷密度高,对应的电池转换效率低(14.5~15.5%)；晶体中部因为较低的缺陷密度,对应着较高的电池转换效率(16.5~17.5%).不同种类的晶体缺陷对电池效率的影响又不尽相同,比如位错等顽固性缺陷会保留至终,而间隙态金属杂质等可去除的缺陷则会在电池制备过程中得以消除.
多晶硅 缺陷 少子寿命 电池转换效率 multicrystalline defects minority carrier lifetime cell conversion efficiency
1 中国科学院上海技术物理研究所，中国科学院红外成像材料与器件重点实验室 上海200083
2 中国科学院大学，北京100039
利用微波反射光电导衰退法比较了采用一次阳极氧化和二次阳极氧化的N型碲镉汞材料的非平衡载流子寿命及其随温度的变化，通过与理论值进行比较拟合得到了碲镉汞材料表面复合速度随温度的变化曲线.结果发现，二次阳极氧化方法能够更好地降低材料表面悬挂键的密度，同时减少抛光引入的表面缺陷能级的数量，从而降低材料的表面复合速度，改善材料的非平衡载流子寿命，利于制造出高性能的HgCdTe红外探测器.
二次氧化 少子寿命 表面复合速度 HgCdTe HgCdTe second anodization minority carrier lifetime surface recombination velocity
