【摘 要】
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双色碲镉汞(HgCdTe)红外探测器是第三代红外探测器的重要发展方向之一。纵向叠层的双色红外探测器需要高深宽比的台面实现像元的电学隔离或凹槽显露像元内短波长pn结工艺空间
【出 处】
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中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所)
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双色碲镉汞(HgCdTe)红外探测器是第三代红外探测器的重要发展方向之一。纵向叠层的双色红外探测器需要高深宽比的台面实现像元的电学隔离或凹槽显露像元内短波长pn结工艺空间。本文重点研究HgCdTe双色微台面与微凹槽芯片的成形技术,具体研究内容如下:1.完成了可计算HgCdTe双色红外探测器I-V特性和光谱响应的仿真。获得了具有宽禁带组分渐变层结构器件的暗电流特性,解释了宽禁带组分渐变层可有效抑制器件表面漏电的机理,优化设计了具有更低暗电流水平的组分渐变层双色器件。2.发展了HgCdTe双色探测器芯片成形技术。建立了适合低温干法刻蚀HgCdTe的掩膜工艺,形成了高深宽比、低损伤的ICP刻蚀技术,刻蚀深宽比~2.6,刻蚀反型损伤层厚度小于20 nm。实现了ICP刻蚀技术对金属化开口前钝化层的刻蚀和芯片表面清洁的拓展应用。3.研究了HgCdTe双色探测器芯片的暗电流和光谱特性。对比了不同热处理方式双色材料的暗电流特性和响应光谱,双色器件的暗电流与仿真结果相吻合。建立了光谱响应异常与双色探测器芯片的刻蚀深度等工艺参数的对应关系。4.制备了30μm中心距、320×256中\长波HgCdTe同时模式双色红外焦平面器件并进行了测试分析和成像演示。中、长波有效像元率分别为91.9%和96.7%,NETD分别为14.9 m K和59.4 m K。
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