Si基中/长波叠层双色碲镉汞材料及其制备方法技术

技术编号:8981390 阅读:210 留言:0更新日期:2013-07-31 23:28
本发明专利技术公开了一种Si基中/长波叠层双色碲镉汞材料及其制备方法。该方法包括:进行外延级Si衬底清洗,去掉Si衬底的自然氧化层,形成人为氧化层;对Si衬底进行氧化层去除,并进行As钝化;采用迁移增强MME的方式生长ZnTe缓冲层,并随后进行CdTe缓冲层的生长;进行三层不同组份不同厚度的碲镉汞薄膜层的生长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料
,特别是涉及一种。
技术介绍
在现有技术中,双色红外焦平面探测技术具有双波段探测、可获得更多地面目标信息等显著优点,在目标搜寻、导弹预警探测、情报侦察等领域有着广阔的应用前景。叠层双色HgCdTe材料的制备是实现双色探测器的基础,传统的中/长波双色探测器采用碲锌镉(CdZnTe)作为衬底材料,材料的成本很高,机械强度较差,生长过程中温度控制较难,并且在(211)晶向的衬底磨抛工艺方面难度很大,表面损伤较多,这就导致外延HgCdTe后表面缺陷密度较高;同时其难以实现大尺寸材料制备,限制了双色器件向大面阵方向发展。此外,在器件结构方面,美国Raytheon公司、Teledyne公司等均采用原位掺杂直接成结的叠层结构,DRS公司直接采用粘接技术,这些技术路线在具体实现起来技术难度较大,并且与现有基于液相外延的器件工艺不兼容。
技术实现思路
鉴于上述问题,提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的。本专利技术提供一种Si基中/长波叠层双色碲镉汞材料,Si基中/长波叠层双色碲镉汞材料由下到上依次包括:晶向为211的Si衬底、在Si衬底的表面上依本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅Si基中/长波叠层双色碲镉汞材料,其特征在于,所述Si基中/长波叠层双色碲镉汞材料由下到上依次包括:晶向为211的Si衬底、在所述Si衬底的表面上依次生长的砷As钝化层、碲化锌ZnTe缓冲层、碲化镉CdTe缓冲层、以及三层不同组份不同厚度的碲镉汞薄膜层。

【技术特征摘要】
1.一种硅Si基中/长波叠层双色碲镉汞材料,其特征在于,所述Si基中/长波叠层双色碲镉汞材料由下到上依次包括: 晶向为211的Si衬底、在所述Si衬底的表面上依次生长的砷As钝化层、碲化锌ZnTe缓冲层、碲化镉CdTe缓冲层、以及三层不同组份不同厚度的碲镉汞薄膜层。2.如权利要求1所述的材料,其特征在于,所述三层不同组份不同厚度的碲镉汞薄膜层具体包括:位于最上层的长波吸收层、位于中层的短波阻挡层、以及位于下层的中波吸收层。3.如权利要求2所述的材料,其特征在于, 所述长波吸收层为:Hgl-XCdXTe,其中,x=0.23 ; 所述短波阻挡层为:Hgl_xCdxTe,其中,x=0.6 ; 所述中波吸收层为:Hgl_xCdxTe,其中,0.3 < X < 0.31。4.如权利要求2或3所述的材料,其特征在于, 所述长波吸收层的厚度为4.5 μ m ; 所述短波阻挡层的厚度为1.2 μ m ; 所述中波吸收层的厚度为4.5 μ m。5.一种制备基于半 平面双注入结构的娃Si基中/长波叠层双色締镉萊材料的方法,其特征在于,包括: 进行外延级Si衬底清洗,去掉Si衬底的自然氧化层,形成人为氧化层; 对Si衬底进行氧化层去除,并进行As钝化; 采用迁移增强MME的方式生长ZnTe缓冲层,并随后进行CdTe缓冲层的生长; 进行三层不同组份不同厚度的碲镉汞薄膜层的生长。6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,进行外延级Si衬底清洗,去掉Si衬底的自然氧化层,形成人为氧化层具体包括: 步骤1,将Si衬底依次在三氯乙烯溶液、丙酮、和甲醇里浸泡,随后在去离子水冲洗,去除有机物污染物; 步骤2,将水H2O/双氧水H2O2/氨水NH4OH以5:1:1的比例进行混合,将Si衬底浸入其中,最后用去离子水冲洗,去除表面的金属离子等颗粒杂质; 步骤3,用稀释的氢氟酸溶液进行腐蚀,去除Si衬底的表面氧化层; 步骤4,将H2CVH2O2/盐酸HCl以4:1:1的比例进行混合,将Si衬底浸入其中,最后用去离子水冲洗; 步骤5,如果Si衬底表面呈亲水性,重新执行步骤4的处理,否则,用干...

【专利技术属性】
技术研发人员:王经纬巩锋王丛刘铭强宇
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第十一研究所
类型:发明
国别省市:

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