国家自然科学基金(51172185)
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- 新型非制冷抗辐照红外探测材料碲铟汞单晶及器件制备技术
- 2020年
- 红外探测技术是推进我国军事和民用领域装备发展所需的重要技术,而新型红外探测材料及其器件的研发则是发展红外探测技术的关键和核心.随着人类探索领域不断扩展到特殊环境中,发明具有良好稳定性、响应度和抗辐照性能的非制冷红外探测材料及其器件制备技术,成为了材料科学和光电器件研制领域的研究热点.碲铟汞(Hg3-3xIn2xTe3)具有较宽的使用温度范围和良好的温度稳定性,是近年来发现的可在非制冷条件下工作的红外探测材料.与现有的红外探测器性能相比,碲铟汞探测单元器件在300,K室温下的响应光谱波长宽(1~2.5,μm),量子效率大于80%,室温探测率不低1010,cm·Hz1/2·W^-1,其在非制冷条件下的探测性能优良.此外,Hg3In2Te6作为缺陷型化合物半导体材料,具有良好抗辐照特性,能够在高能射线辐照环境下保持高量子效率,是适合太空探测、核电站监测、核舰船等领域的红外探测材料,也是适用1.3,μm和1.5,μm这两个"窗口"波段信号收集的光通信材料.
- 傅莉王涛孙颉李亚鹏张小雷罗林
- 关键词：红外探测技术非制冷探测率响应度
- 新型Hg_3In_2Te_6芯片引线的键合机制
- 2015年
- Hg3In2Te6(MIT)晶体是一种新型的短波红外光电探测材料,采用热压超声球焊的方法实现MIT红外探测器与外电路的引线连接,探讨MIT复合电极厚度及结构对键合率的影响规律,研究超声功率和键合压力对第一焊点的外观形貌和键合强度的影响机理。结果表明:在化学抛光后的MIT晶片表面蒸镀0.2μm In、1.0μm Au制备In/Au复合电极时,键合率显著提高,达到100%;MIT与In/Au复合电极间存在一定的互扩散,促进了键合过程的形成;超声功率与键合压力对焊点形貌和键合强度影响最大,当超声功率为0.45~0.55 W、键合压力为0.5~0.6 N时,焊球与引线的直径比约为3.5,焊点变形适中,有效键合面积较大,90%以上的断裂发生在引线位置,表明此种工艺参数下形成的键合强度高、可靠性好。
- 王晓珍傅莉李亚鹏李林峰
- 关键词：AU电极
- ZnO过渡层对Au/Hg_3In_2Te_6肖特基接触特性的影响研究
- 2014年
- 利用脉冲激光沉积技术在Hg3In2Te6晶体表面制备ZnO过渡层,并对ZnO过渡层进行了表征。结合X射线光电子能谱深度剖析对ZnO/Hg3In2Te6界面元素的化合态进行研究,并通过半导体参数分析仪对Au/ZnO/Hg3In2Te6肖特基接触电学特性进行测试。研究结果表明,采用本实验条件可在Hg3In2Te6晶体表面获得结晶度高、表面粗糙度低,且沿(002)晶面择优生长的ZnO过渡层。同时,ZnO过渡层的引入使Au/Hg3In2Te6肖特基接触的漏电流降低一个数量级,势垒高度提高6.5%。这种现象可能是由于ZnO/Hg3In2Te6界面存在的互扩散使O原子占据了Hg原子空位,从而降低耗尽层中能级缺陷而引起。
- 刘淙元傅莉李亚鹏王晓珍
- 关键词：AU肖特基势垒
- Cu/Hg_3In_2Te_6欧姆接触形成机制的研究
- 2014年
- 采用电流-电压特性测试和X射线光电子能谱测试对Cu/Hg3In2Te6接触特性及其形成机制进行了研究。研究发现,当所加电压不超过10 V时,Cu/Hg3In2Te6接触的电流-电压特性曲线均呈现出良好的线性关系,表现为欧姆接触特性。经拟合,在1 V、3 V、5 V和10 V电压下的Cu/Hg3In2Te6接触的欧姆特性系数分别为0.99995、0.99981、0.99968和0.99950。当电压增加至12 V及以上时,由于Cu/Hg3In2Te6接触势垒被击穿,导致Cu/Hg3In2Te6欧姆接触被破坏。通过X射线光电子能谱深度剖析,发现界面处的元素存在显著的扩散现象,因而导致界面元素的化学环境发生改变,引起了界面上各元素的结合能发生偏移,其中Cu 2p结合能向高能方向偏移0.15 eV,而Te3d结合能向低能方向偏移0.15 eV。研究表明界面元素互扩散是促进Cu/Hg3In2Te6欧姆接触形成的主要原因。
- 刘文波傅莉李亚鹏王晓珍
- 关键词：欧姆接触X射线光电子能谱
- 化学抛光对Au/Hg_3In_2Te_6接触特性的影响
- 2012年
- 采用真空蒸镀法在n型Hg3In2Te6(简称MIT)表面制备了Au和In金属电极,探讨了MIT晶片的化学抛光工艺对其表面成分偏析和Au/MIT接触特性的影响规律与机制,优化了MIT晶体的化学抛光工艺参数。结果表明,MIT晶片采用5%Br2-C3H7ON溶液化学抛光2 min后,MIT晶片表面元素组分更接近标准计量比,所制备出的Au/MIT接触的反向漏电流最小。
- 王一义傅莉任洁
- 关键词：化学抛光反向漏电流I-V特性
