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激光束诱导电流法提取HgCdTe光伏探测器的电子扩散长度

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物理学报 2009年第11期58卷 7884-7890页

作者：殷菲胡伟达全知觉张波胡晓宁李志锋陈效双陆卫中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室上海200083

由于得到HgCdTe扩散长度Lp的标准测试结构会损伤p-n结单元,实验中广泛采用激光束诱导电流(LBIC)提取的等效扩散长度L来代替Lp.本文通过二维数值模拟,分析了等效扩散长度L和扩散长度Lp的关系.二者的比例关系为L/Lp=1.1,该基本关系不受器... 详细信息

由于得到HgCdTe扩散长度Lp的标准测试结构会损伤p-n结单元,实验中广泛采用激光束诱导电流(LBIC)提取的等效扩散长度L来代替Lp.本文通过二维数值模拟,分析了等效扩散长度L和扩散长度Lp的关系.二者的比例关系为L/Lp=1.1,该基本关系不受器件的关键参数如掺杂浓度、载流子寿命、载流子迁移率等的影响.最后将激光束诱导电流实验所获得的等效扩散长度L进行除1.1因子的修正,给出了实际HgCdTe光伏器件中的电子扩散长度.

关键词：碲镉汞激光束诱导电流扩散长度

低温下碲镉汞材料与器件的激光束诱导电流检测技术

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低温下碲镉汞材料与器件的激光束诱导电流检测技术

作者：翁彬中国科学院研究生院(上海技术物理研究所)

学位级别：硕士

碲镉汞(HgCdTe)材料是目前最重要的红外探测器材料之一,其中以HgCdTe光伏器件为主。光伏型碲镉汞红外探测器为pn结阵列结构,pn结的性能会直接影响到器件的性能和效果,而pn结的轮廓尺寸就成为了分析碲镉汞红外探测器件性能的一个重要参... 详细信息

碲镉汞(HgCdTe)材料是目前最重要的红外探测器材料之一,其中以HgCdTe光伏器件为主。光伏型碲镉汞红外探测器为pn结阵列结构,pn结的性能会直接影响到器件的性能和效果,而pn结的轮廓尺寸就成为了分析碲镉汞红外探测器件性能的一个重要参数。本文利用激光束诱导电流法(LBIC)和I-V测试法,对n+-on-p结构的p型HgCdTe材料pn结轮廓尺寸进行了一系列测量,取得了一些成果,主要内容如下:1.解释了LBIC的工作原理:由光照射激发pn结产生光生载流子对,在内建电场的作用下产生的电流信号;搭建了LBIC测试系统,并成功的达到了系统对精度的要求,激光光斑直径最小能达到5μm,测试步进最低能达到1μm;对LBIC测试系统进行初步判断,测量结果符合实际值;研究了光斑直径、扫描步进对LBIC测试系统测量精度的影响,发现在一定范围内,光斑直径对系统测量精度的影响不是很大,而扫描步进对系统测量精度影响较大,步进越小,测量结果越准确。2.对干法刻蚀成结的HgCdTe材料pn结轮廓尺寸进行了测量,通过LBIC测量结果研究发现:干法刻蚀时间越长,反型层深度也越深,刻蚀损伤引起的pn结结区扩展越严重,在一定范围内,pn结结区扩展大小与刻蚀坑深度成近似线性关系;对比刻蚀成结样品在热处理前的结果,发现经过180℃热处理2.5min后,样品pn结结区并未出现明显的结区再扩展情况。对比同个样品的LBIC测量结果和I-V测量结果,发现:两种方法得到的结果一致,但LBIC测试系统得到关于样品pn结的信息更为全面。3.通过LBIC和I-V测试法测量了Hg空位掺杂的p型HgCdTe材料pn结轮廓尺寸,测量结果显示:Hg空位掺杂的HgCdTe材料由注入损伤引起的pn结结区横向扩展范围较小,在经过180℃热处理2.5min之后,样品pn结结区发生了横向扩展。然后利用LBIC测试系统测量了In、Au掺杂的p型HgCdTe材料pn结轮廓尺寸,研究发现:相对于Hg空位掺杂,In、Au掺杂样品由注入损伤引起的pn结结区横向扩展范围较大,推论可能是因为Au的不稳定性及在HgCdTe材料近表面处Au的高聚集导致的;而经过不同热处理时间后样品的测量结果显示样品pn结结深变大,横向结区大小也随着热处理时间的增加而增加。

关键词： HgCdTe材料激光束诱导电流 I-V测试干法刻蚀离子注入 pn结

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激光束诱导电流对HgCdTe器件的研究

量子电子学报 2004年第1期21卷 123-123页

作者：蔡炜颖陆卫李志锋张勤跃何力上海华东师范大学光谱与波谱实验室，上海200062 中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家实验室，上海200083

HgCdTe红外探测器件是目前研究和使用的主要探测器件之一，pn结构是它的基本功能单元和提高性能的关键之一，由其列阵构成的焦平面是HgCdTe红外探测器件发展的重要方向。因此迫切需要一种方便可行的无损检测方法可以实现对焦平面列阵的... 详细信息

HgCdTe红外探测器件是目前研究和使用的主要探测器件之一，pn结构是它的基本功能单元和提高性能的关键之一，由其列阵构成的焦平面是HgCdTe红外探测器件发展的重要方向。因此迫切需要一种方便可行的无损检测方法可以实现对焦平面列阵的在线信息反馈以及针对pn功能结构进行深入研究。激光束诱导电流(LBIC)

关键词： HgCdTe 红外探测器件激光束诱导电流 pn结

HgCdTe器件中pn结结区扩展的表征方法

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红外与毫米波学报 2017年第1期36卷 54-59页

作者：翁彬周松敏王溪陈奕宇李浩林春中国科学院上海技术物理研究所上海200083 上海科技大学上海201210 中国科学院大学北京100049

报道了液氮温度下激光束诱导电流(LBIC)和I-V测试两种在HgCdTe器件中pn结结区扩展的表征方法.通过LBIC和I-V测试,发现了p型HgCdTe材料中由B+离子注入成结和干法刻蚀成结对材料造成的损伤使得有效结区范围大于注入和刻蚀面积,并获得n区... 详细信息

报道了液氮温度下激光束诱导电流(LBIC)和I-V测试两种在HgCdTe器件中pn结结区扩展的表征方法.通过LBIC和I-V测试,发现了p型HgCdTe材料中由B+离子注入成结和干法刻蚀成结对材料造成的损伤使得有效结区范围大于注入和刻蚀面积,并获得n区横向扩展.同时,通过对比,相互印证两种方法得到的测试结果一致.

关键词： HgCdTe 激光束诱导电流 Ⅰ-Ⅴ测试 B+离子注入干法刻蚀

飞秒激光对P型碲镉汞打孔的形貌和PN结特性研究

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红外与毫米波学报 2010年第5期29卷 337-341页

作者：周松敏查访星郭青天殷菲李茂森马洪良张波上海大学理学院物理系上海200444 中国科学院上海技术物理研究所上海200083

激光束诱导电流(LBIC)检测实验表明,飞秒激光刻蚀P型碲镉汞形成的孔洞结构具有PN结特性.实验研究了激光刻蚀功率、激光聚焦透镜数值孔径等参数对刻蚀孔形貌的影响,发现在较低的激光功率范围内,孔径与激光功率基本呈线性关系.刻蚀孔反型... 详细信息

激光束诱导电流(LBIC)检测实验表明,飞秒激光刻蚀P型碲镉汞形成的孔洞结构具有PN结特性.实验研究了激光刻蚀功率、激光聚焦透镜数值孔径等参数对刻蚀孔形貌的影响,发现在较低的激光功率范围内,孔径与激光功率基本呈线性关系.刻蚀孔反型层的厚度也与激光功率基本呈线性关系,但不同激光功率刻蚀所形成孔结构的LBIC信号强度的改变不大.另外,还研究了刻蚀激光在材料中聚焦深度对刻蚀孔LBIC信号的影响,发现该因素的影响并不明显.

关键词：碲镉汞 PN结激光束诱导电流飞秒激光打孔

飞秒激光脉冲数对P型HgCdTe激光打孔成结效果的影响

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红外与毫米波学报 2016年第1期35卷 52-56页

作者：潘晨博陈熙仁公民戴晔邵军查访星上海大学理学院物理系上海200444 中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室上海200083

飞秒激光对p型Hg Cd Te打孔形成PN结.该实验基于1 k Hz低重复频率飞秒激光采用不同脉冲数在p型Hg Cd Te上打孔形成尺寸不同的微孔结构.实验发现脉冲数是影响成结效果的重要参数.激光诱导电流(LBIC)检测表明,随着脉冲数由单个增至10个,... 详细信息

飞秒激光对p型Hg Cd Te打孔形成PN结.该实验基于1 k Hz低重复频率飞秒激光采用不同脉冲数在p型Hg Cd Te上打孔形成尺寸不同的微孔结构.实验发现脉冲数是影响成结效果的重要参数.激光诱导电流(LBIC)检测表明,随着脉冲数由单个增至10个,微孔侧壁反型层宽度由13.5μm减小到10.5μm.当脉冲数增大至100个时,微孔LBIC信号曲线已严重偏离PN结所对应的正负峰对称线形,意味着结特性趋于失效.对LBIC曲线拟合表明,单脉冲打孔形成的PN结给出最大的载流子扩散长度,约为17μm,而10个脉冲对应的环孔PN结扩散长度则减小为12μm.

关键词：碲镉汞 PN结激光束诱导电流飞秒激光打孔