碲镉汞光导探测器表面钝化研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 陆胜天 |
| 答辩日期 | 2005-04-26 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 龚海梅 |
| 关键词 | 阳极氧化 电化学测试 电极支架 界面缺汞 探测率 响应率 |
| 学位专业 | 微电子学与固体电子学 |
| 英文摘要 | 随着航天遥感对红外探测器的性能及可靠性要求的不断提高，研究探测器制造表面钝化工艺有十分重要的学术意义和应用价值。阳极氧化是光导碲镉汞（MCT）器件制备主要采用的表面钝化工艺。是光导MCT探测器件制作关键工艺之一。本文围绕这一关键工艺进行研究，试图通过改进工艺,从理论和实验上探索改善表面状况，进而提高器件性能和稳定性。首先采用恒流和循环伏安等基本电化学测试手段研究了阳极氧化工艺过程及氧化膜生长的化学反应机制。发现在阳极氧化初始阶段存在一个电化学腐蚀过程，并可以通过控制电流大小来控制电化学腐蚀过程的长短，认为可以利用这个电化学腐蚀过程提高生成氧化膜质量。循环伏安测试结果说明了在MCT阳极氧化过程中各元素被氧化的先后次序及最可能发生的反应，并指出Hg元素由于化学键较弱容易在氧化过程中从材料表面脱落，很少部分参加氧化，从而造成恒流法阳极氧化生成氧化膜界面缺汞现象。对常规阳极氧化工艺及设备进行改进，提出分步式阳极氧化新方法，分三步对MCT进行表面钝化，初步确定了三步过程的工艺参数。设备上改进了样片形成电极方式，采用了新型样品夹持电极支架夹持样品并形成电极，证明操作方便并能改善工艺。此项技术申请了实用新型专利，申请号：200420107774.6。对样品进行SEM测试比较，结果表明改进工艺后生成的氧化膜质量优于传统恒流阳极氧化生成的氧化膜质量。并且新方法钝化对样品表面的损伤具有一定的修复作用。AES测试结果证实了新方法钝化改善了氧化膜-MCT界面缺汞现象。采用分步式阳极氧化新方法，制作了单元光导探测器件，测试了少子寿命、器件电阻、噪声、探测率和响应率等性能。对比实验结果表明，改进工艺后器件噪声明显降低，少子寿命及器件探测率等性能得到了提高。但同时也发现器件的电阻变小，响应率降低的现象，分析原因可能是器件钝化膜中的固定正电荷密度偏高，认为今后可以通过改变工艺参数条件进行调节改善。 |
| 学科主题 | 红外探测材料与器件 |
| 公开日期 | 2012-07-11 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/4376]  |
| 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 | 陆胜天. 碲镉汞光导探测器表面钝化研究[D]. 中国科学院研究生院. 2005. |
入库方式： OAI收割
来源：上海技术物理研究所
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