Hg-,1-x-Mn-,x-Te晶體的生長改性與性能表征.pdf

1、Hg<,1-x>Mn<,x>Ye與紅外探測器材料Hg<,1-x>Cd<,x>Te在很多方面的性質(zhì)極為相似,但在某些方面的性能更優(yōu)越,因而Hg<,1-x>Mn<,x>Te是有望替代Hg<,1-x>Cd<,x>Te制作紅外探測器的一種主要候選材料.制備高質(zhì)量的Hg<,1-x>Mn<,x>Te晶體是材料研究及器件發(fā)展的關(guān)鍵.該文采用常規(guī)的布里奇曼(Bridgman)法,通過改進(jìn)和優(yōu)化生長工藝,獲得Hg<,1-x>Mn<,x>Te單晶.測試了晶

2、體的光學(xué)及電學(xué)性能,根據(jù)測試結(jié)果,僅有部分生長態(tài)的晶片可以滿足紅外探測器的要求,還需對(duì)晶體進(jìn)行后續(xù)處理以提高其性能.Hg<,1-x>Mn<,x>Te晶體的電學(xué)性能受缺陷的影響很大.晶體的缺陷主要有:原生點(diǎn)缺陷(空位、間隙原子、反位原子和復(fù)合體)、擴(kuò)散缺陷(各種位錯(cuò)、晶界、沉淀相、低熔點(diǎn)相等)以及一些雜質(zhì).該文從腐蝕機(jī)理出發(fā),仔細(xì)考察了蝕坑的形成過程,配制出一種適合于Hg<,1-x>Mn<,x>Te晶體的腐蝕劑.這種腐蝕劑能顯示不同晶面上

3、的多種缺陷,如位錯(cuò)、晶界、富Te相等.該文研究了晶片的腐蝕過程,觀察隨腐蝕程度的逐漸加深,晶片表面缺陷蝕坑形貌的變化.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):晶界和沉淀相蝕坑的出現(xiàn)要先于位錯(cuò)蝕坑.并測得生長態(tài)的Hg<,1-x>Mn<,x>Te晶體其位錯(cuò)蝕坑密度基本在10<'6>cm<'-2>左右.為改善晶體的電學(xué)性質(zhì),該文通過優(yōu)化退火工藝,對(duì)Hg<,1-x>Mn<,x>Te晶片進(jìn)行了低溫Hg氣氛下的退火.利用霍爾測試設(shè)備測量了晶體退火前后的電學(xué)性能.生長態(tài)的Hg<,