大尺寸碲锌镉衬底研究进展

来源 :2017年光学技术研讨会暨交叉学科论坛 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jianghui_one
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  碲锌镉(Cd1-xZnxTe 或CdZnTe)是制备碲镉汞红外焦平面探测器的理想衬底材料,本文介绍了上海技术物理研究所在碲锌镉衬底研制方面的最新进展。采用垂直布里奇曼法实现了Ф120mm 碲锌镉单晶的常规生长,制备出了80mm×80mm 的大尺寸(111)衬底,40mm×40mm、50mm×50mm 衬底达到小批量制备水平并实现常规应用。利用带边吸收理论建立了衬底Zn 组分面分布测试方法,实现了对固液界面形状的评价,为指导改进单晶生长工艺提供了一种关键测试方法。采用显微扫描拼图技术表征整片衬底的缺陷分布:在反射模式下,可获得整片衬底的腐蚀形貌图,统计结果显示,90%以上的衬底EPD 小于5×104 cm-2;在红外透射模式下,可获得整片衬底的夹杂/沉淀的分布图。夹杂/沉淀是当前影响衬底外延应用的最主要的晶体缺陷,夹杂与沉淀的形成机理不同,但是,目前对观察到的夹杂/沉淀仍无法进行区分。通过对夹杂/沉淀的分布规律进行研究,发现1~5um 的夹杂/沉淀密度比5um 以上的高一个数量级;采用激光散射成像仪进行检测,发现小于1um 的夹杂/沉淀的密度与EPD 的水平相当。当前碲锌镉衬底应用面临的一个主要瓶颈是仍无法为分子束外延技术稳定、批量地提供(211)衬底,孪晶缺陷是限制(211)衬底制备的关键,本课题组正在对抑制孪晶缺陷进行深入研究,以期实现大尺寸(211)衬底的批量制备。
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