【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体材料加工制备，具体涉及一种碲镉汞pn结阵列及其制备方法。
技术介绍
1、当前，碲镉汞红外探测器仍然是性能最优异的红外探测器之一。碲镉汞pn结阵列制备技术是碲镉汞红外探测器核心技术之一。平面结是碲镉汞pn结的主流技术，主要通过对碲镉汞材料进行离子注入的方式形成pn结。通过这种pn结成结工艺完成了碲镉汞第二代、第三代碲镉汞红外探测器的制备，仍然是当今碲镉汞pn结制备的主流技术之一。碲镉汞材料离子注入形成pn结的原理是将硼离子注入到碲镉汞材料中，通过硼离子取代碲镉汞中正常金属格点位置的原子(镉原子或汞原子)而产生一个自由电子，以及离子注入过程对碲镉汞晶格造成损伤引起碲镉汞材料晶格畸变的方法，使得被硼离子注入的区域形成n型导电区，与p型碲镉汞基底一起形成pn结。离子注入后一般会通过对碲镉汞样品进行快速退火以消除离子注入过程对碲镉汞材料造成的损伤，之后再进行后续的芯片制程工艺，得到碲镉汞pn结阵列芯片。
2、碲镉汞pn结阵列的制备方法是在p型碲镉汞基底上生长一层阻挡层(zns阻挡层或cdte/zns复合阻挡层等)后，通过光刻工艺形成离子注入图形区，使用离子注入机注入一定能量和剂量的硼离子或其它离子，形成n型导电区，与原有的p型碲镉汞形成了pn结，之后使用快速退火热处理工艺对碲镉汞样品进行热处理，消除离子注入过程对碲镉汞外延材料造成的损伤后，就得到碲镉汞pn结阵列。
3、目前第二、三代碲镉汞光伏型探测器制备分为单层硫化锌钝化和碲化镉/硫化锌复合钝化路线。采用硫化锌单层钝化的工艺路线，一般会使用硫化
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种碲镉汞pn结阵列及其制备方法，至少可以解决现有技术中的部分缺陷。
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案为一种碲镉汞pn结阵列的制备方法，包括如下步骤：
3、s1、在p型碲镉汞基底上生长保护层，并在保护层上采用光刻工艺形成离子注入窗口；
4、s2、通过离子注入窗口进行离子注入形成n型区域；
5、s3、去除光刻胶和保护层；
6、s4、在碲镉汞基底上生长钝化层；
7、s5、进行退火热处理，得到碲镉汞pn结阵列。
8、作为实施方式之一，步骤s3和步骤s4之间还包括如下步骤：对碲镉汞基底表面进行腐蚀处理。
9、作为实施方式之一，腐蚀处理采用溴甲醇溶液或溴乙醇溶液，腐蚀深度为100-400纳米。
10、作为实施方式之一，步骤s5中，退火热处理的处理温度为200摄氏度～350摄氏度，处理时间为20～30小时。
11、作为实施方式之一，退火热处理过程中充入氢气作为保护性气体。
12、作为实施方式之一，所述保护层的厚度为100～300纳米。
13、作为实施方式之一，所述保护层为硫化锌保护层。
14、作为实施方式之一，所述钝化层为碲化镉/硫化锌复合钝化层。
15、作为实施方式之一，所述碲化镉/硫化锌复合钝化层中，碲化镉钝化层的厚度为200～400纳米，硫化锌钝化层的厚度为200～400纳米。
16、本专利技术还提供一种采用以上任一项所述的制备方法制作的碲镉汞pn结阵列。
17、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
18、(1)本专利技术先在p型碲镉汞基底上生长一层保护层，以在离子注入过程中对碲镉汞材料进行保护，然后在离子注入后去除保护层，再生长一层钝化层，之后进行退火热处理。由于钝化层未经历离子注入过程，因此钝化层未被离子注入损伤，钝化层中也未掺入杂质离子，钝化层的绝缘性更优；
19、(2)本专利技术将碲化镉钝化后的退火工序和离子注入后消除注入损伤的工序合并，减少了退火热处理工艺的次数，节约了能源，缩短了生产周期，非常有利于进行产业化批量生产；
20、(3)本专利技术中离子注入后的退火热处理过程中，在消除了硼离子注入过程对碲镉汞材料损伤的同时，钝化层在界面处也会进行原子扩散，提高了钝化层的钝化效果。
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1.一种碲镉汞pn结阵列的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的碲镉汞pn结阵列的制备方法，其特征在于，步骤S3和步骤S4之间还包括如下步骤：对碲镉汞基底表面进行腐蚀处理。
3.如权利要求2所述的碲镉汞pn结阵列的制备方法，其特征在于：腐蚀处理采用溴甲醇溶液或溴乙醇溶液，腐蚀深度为100-400纳米。
4.如权利要求1所述的碲镉汞pn结阵列的制备方法，其特征在于：步骤S5中，退火热处理的处理温度为200摄氏度～350摄氏度，处理时间为20～30小时。
5.如权利要求1所述的碲镉汞pn结阵列的制备方法，其特征在于：退火热处理过程中充入氢气作为保护性气体。
6.如权利要求1所述的碲镉汞pn结阵列的制备方法，其特征在于：所述保护层的厚度为100～300纳米。
7.如权利要求1所述的碲镉汞pn结阵列的制备方法，其特征在于：所述保护层为硫化锌保护层。
8.如权利要求1所述的碲镉汞pn结阵列的制备方法，其特征在于：所述钝化层为碲化镉/硫化锌复合钝化层。
9.如权利要求8所述的
10.一种采用如权利要求1-9任一项所述的制备方法制作的碲镉汞pn结阵列。
...【技术特征摘要】
1.一种碲镉汞pn结阵列的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的碲镉汞pn结阵列的制备方法，其特征在于，步骤s3和步骤s4之间还包括如下步骤：对碲镉汞基底表面进行腐蚀处理。
3.如权利要求2所述的碲镉汞pn结阵列的制备方法，其特征在于：腐蚀处理采用溴甲醇溶液或溴乙醇溶液，腐蚀深度为100-400纳米。
4.如权利要求1所述的碲镉汞pn结阵列的制备方法，其特征在于：步骤s5中，退火热处理的处理温度为200摄氏度～350摄氏度，处理时间为20～30小时。
5.如权利要求1所述的碲镉汞pn结阵列的制备方法，其特征在于：退火热处理过程中充入氢气作为保...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄晟，黄立，杨朝臣，张冰洁，刘永锋，王星辰，刘琦，崔钦音，汪鑫，李威平，谢治阳，
申请(专利权)人：武汉高芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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