| 题名 | HgCdTe光伏探测器的介质膜特性研究 |
| 作者 | 孙涛 |
| 答辩日期 | 2005-05-27 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 李言谨 |
| 关键词 | Hgcdte光伏探测器 红外焦平面 钝化 暗电流 1/f噪声 X射线衍射 |
| 学位专业 | 微电子学与固体电子学 |
| 英文摘要 | 作为HgCdTe红外探测器的工艺基础和对高性能红外探测器焦平面的强烈需求，制备了CdTe+ZnS的双层复合膜来钝化HgCdTe红外探测器，对其相关特性进行了研究。 论文取得的主要结果如下： 1.在高溅射能量下沉积的钝化膜，由于应力的作用，HgCdTe晶片弯曲，并出现镶嵌结构，随着钝化厚度的增加，镶嵌结构进一步增多。在较低的溅射能量下和热蒸发下沉积，可获得较低应力的钝化介质层。对有镶嵌结构的HgCdTe外延层进行了热处理，发现镶嵌结构状况得到了改善。 2.为了减少材料和成结工艺的影响，在同一Hg1-xCdxTe晶片上制备了单层ZnS钝化和双层（CdTe+ZnS）钝化的两种器件， ZnS钝化的器件在反偏较大的时候具有较大的表面隧道电流，而这种表面漏电流是ZnS钝化器件具有较大1/f噪声电流的原因，通过高分辨X射线衍射中的倒易点阵技术RSM研究了单双层钝化对HgCdTe外延层晶格完整性的影响，发现单层ZnS钝化的HgCdTe外延层产生了大量缺陷，而这些缺陷正是ZnS钝化器件具有较大表面漏电流和1/f噪声的原因。 3.在对不同钝化的长波器件的热稳定性研究中发现，经过高温烘烤后，ZnS钝化的器件暗电流和1/f噪声增加，而双层钝化器件经过高温烘烤后性能提高。RSM的研究表明，高温烘烤后ZnS钝化的HgCdTe外延层产生大量缺陷，这些缺陷正是单层钝化器件表面漏电流和1/f噪声电流增加的原因。 4.研究不同电极孔工艺对双层钝化的光伏探测器的性能影响，湿法工艺简单，但侧向腐蚀能使得电极孔接触不均匀，对于HgCdTe材料，干法刻蚀在长波器件中能获得很好的金属-半导体接触。而在中波工艺中，可以先采用能量很低的等离子刻蚀，然后利用湿法腐蚀去除损伤层，可获得均匀性较好的串联电阻。 5.在对ZnS钝化的HgCdTe红外焦平面器件的热稳定研究中发现，光伏器件经过烘烤后器件的反向电流出现一定的离散性，1/f噪声增加，其焦平面性能烘烤后由于探测器结性能降低、噪声增加而降低。 6.通过碲镉汞光电二极管的PSPICE表格模型模拟探测器的串联电阻对焦平面的均匀性、输出电压的影响进行了系统研究，在对光伏探测器与运放积分型和直接注入型电路的耦合特性模拟中发现，串联电阻和光电流均能影响光伏探测器的工作点，通过蒙特卡罗模拟了器件的非均匀性，发现串联电阻能大大影响器件的均匀性，而光电流虽然能影响器件输出电压的波动性，但对器件的非均匀性影响不大。 |
| 学科主题 | 红外探测材料与器件 |
| 公开日期 | 2012-07-11 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/4282]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 孙涛. HgCdTe光伏探测器的介质膜特性研究[D]. 中国科学院研究生院. 2005. |
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