As掺杂MBE生长HgCdTe材料的P型退火及其评价

摘要

近年来,随着碲镉汞(HgCdTe或MCT)红外焦平面(IRFPAs)技术的快速发展,器件对材料的电学性质、面积和均匀性等参数的要求迅速提高.要实现载流子浓度在较大范围内的浓度控制以满足各类器件的要求,必须采用非本征掺杂技术.相对于已经比较成功的N型掺杂,P型掺杂的研究还处于起步阶段,而作为现在使用的P型掺杂源As,由于她的两性掺杂源的特性,掺杂进入的As不能直接占据Te位,一般需要进行高温和低温两步退火才能达到P型导电的目的.本论文的主要工作是对MBE生长的As掺杂HgCdTe进行退火工艺及电学参数的研究,同时研究杂质As在不同温度退火以后的扩散行为,为双色器件做材料方面的准备工作.主要内容如下:1.在各种退火条件下进行了大量的退火实验,实现了As的P型激活退火.退火后样品表面正常,通过Hall分析方法对其电学参数进行测量,基本满足器件制备要求.2.对在不同温度退火后的样品,使用SIMS分析,并通过拟和获得了As在440,380以及240℃饱和Hg蒸汽压下的扩散系数,并且确认了在退火过程中,Hg分压对As的扩散有重要的影响.

目录

文摘

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原创性声明和本论文使用授权说明

第一章引言

1.1碲镉汞的特点

1.2碲镉汞外延的生长方法

1.3碲镉汞材料的P型掺杂

1.4国内外进展

第二章As掺杂的研究

2.1引言

2.2退火的方法以及准备

2.3分析手段

2.3.1 Hall效应

2.3.2 Hall测量

2.3.3 Hall测试系统

2.3.4 Hall测试中的影响因素

2.4 As掺杂样品退火的研究

2.4.1 原生片的电学参数

2.4.2 退火后样品的电学参数

2.4.3 退火后样品的表面形貌

2.5 As掺杂退火模型的研究

2.6总结

第三章As的扩散系数

3.1引言

3.2分析方法-SIMS简介

3.3 As的扩散系数

3.3.1 As扩散实验

3.3.2 240℃ As的扩散系数

3.3.3 380℃ As的扩散系数

3.3.4 440℃ As的扩散系数

3.3.5 小节

3.4总结

第四章总结

参考文献

发表论文

致谢

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