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在红外材料的发展史上,InSb材料在制作中波红外探测器中占有非常重要的地位。在InSb光伏探测器制作过程中,急需解决的关键工艺是成结和表面钝化。
InSb光伏探测器表面钝化,采用了Jones和Doo认为的半导体钝化结构中所使用的钝化膜层双层结构的最佳结构SiO<,2>+Si<,3>N<,4>钝化层<[1]>。
本文重点研究了InSb光伏探测器表面钝化层。主要有以下几个方面:
(1)简要介绍了沉积SiO<,2>+Si<,3>N<,4>钝化层的设备PECVD的特点。
(2)对PECVD沉积的SiO<,2>、Si<,3>N<,4>薄膜做了一些必要的检测,其中有红外光谱对SiO<,2>钝化薄膜主要成分的分析、Si<,3>N<,4>薄膜应力随温度变化的测试、椭圆偏振仪对SiH<,4>/NH<,3>不同比值沉积的Si<,3>N<,4>薄膜的折射率进行了测试,并把测试最佳结果应用到增透膜实际厚度的计算中,得出了与实验结果比较吻合的厚度,并且Si<,3>N<,4>薄膜的增透作用比SiO<,2>薄膜高5%左右。
(3)对InSb裸片、InSb表面沉积Si<,3>N<,4>单层膜和沉积SiO<,2>+Si<,3>N<,4>双层钝化薄膜做了退火实验的比较,得出的结论是:在440℃下退火60mm,InSb表面沉积SiO<,2>+Si<,3>N<,4>双层钝化薄膜没有明显的变化,Si<,3>N<,4>薄膜不能在InSb表面单独承担退火的保护,为InSb FPA器件的离子注入后长时间高温退火做了有益的尝试。
最后将SiO<,2>+Si<,3>N<,4>双层钝化薄膜应用于InSb光伏探测器表面钝化,制作出来的InSb光伏探测器的各项指标均满足用户的要求,甚至某些指标已经远远的超过了用户提出的指标。