PDF《i 复合衬底 Exز sit》

随周期 数的增多, 变好的程度越大, 但是超过

1 0周期后变 化不是很明显.说明退火对晶体质量的改善有一定 的限度, 并且随着周期数增多可能对表面的有所损 伤, 因此选择合适退火周期数是退火工艺中关键的 参数. 图4Exsitu退火温度控制曲线 图5生长完原生片和 E x s i t u 退火 F WH M数值 对不同条件 E x s i t u退火前后的一个复合衬底 M

3 S C T

0 9

3 4进行位错腐蚀实验, 发现退火前位错密 度1*1

0 7 c m

2 左右;

退火后, 位错密度降到 1*

1 0

6 c m

2 以下, 说明位错密度通过退火处理后有大幅 度降低, 并且图 6和图 7中还可以发现, 随退火周期 数增加, 位错密度减小,

1 0周期退火后位错密度最 低值已经达

4 . 2*

1 0

5 c m

2 .但是随着退火周期数增 加表面损伤增大, 位错密度变化不明显. E x s i t u 退火前后位错密度变化情况 不同退火处理的衬底批次 图6退火前后位错密度变化情况 ( a ) ( b ) ( c ) ( d ) 图7不同退火条件下位错腐蚀坑的 S E M图像

9 1

9 激光与红外No.82012刘铭等 C d T e / S i 复合衬底 E x s i t u 退火研究 对于不同条件的 E x s i t u退火前后的复合衬底 进行光学形貌的对比发现存在以下几种情况( 如图 8所示) : 退火前后表面基本没有变化;

退火前后有 轻微的损伤;

退火前后有严重的损伤.由于相同温 度下, T e 和Cd的分压不同, 如果退火温度或保护气 氛不合适会造成表面 T e 和Cd的脱附量不一样而 造成损伤, 这种现象在衬底边缘尤为严重.因此如 何减小退火对表面的损伤是我们接下来研究的重 点, 研究内容包括退火温度的优化和退火条件的 优化. ( a ) ( b ) ( c ) ( d ) 图8不同退火条件下复合衬底退火前后光学形貌对比图

3 结论在3i nS i (

2 1

1 ) 晶片上进行碲镉汞外延用复合 衬底的制备研究过程中发现退火可以提高复合衬底 的晶体质量.采用常规的外延工艺, 通过优化退火 工艺我们已经可以获得晶体质量良好的复合衬底, C d T e 外延膜厚度为 8~

1 0μ m时, 位错密度最好值 达4.2*

1 0

5 c m-

2 ( S E M和AFM计数) , F WH M达60a r c s , 性能参数达到国际先进水平.这些衬底已 经成功用于外延 H g C d T e薄膜, 并已经通过制作大 规格面阵的中波器件得到验证, 成像效果良好. 致谢: 对折伟林、 强宇、 晋舜国、 沈宝玉等做的相关 工作深表感谢! 参考文献: [

1 ] P e t e r c a p p e r , J a m e sW G a r ........