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蒸发因素对高密度焦平面铟凸点制备影响研究

红外与激光工程 2025年第1期54卷 137-145页

作者：宝鹏飞朱宪亮于春蕾杨波邵秀梅李雪刘大福中国科学院上海技术物理研究所传感技术国家重点实验室上海200083 中国科学院上海技术物理研究所红外成像材料与器件重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049

高一致性、高深宽比凸点制备是高密度红外焦平面制造的关键技术之一。以10μm间距铟凸点阵列为研究对象,通过提取铟凸点高度、顶部直径、生长速率纵横比和铟膜粗糙度等参数,结合薄膜形核生长理论,深入分析热蒸发过程中关键因素对铟凸点... 详细信息

高一致性、高深宽比凸点制备是高密度红外焦平面制造的关键技术之一。以10μm间距铟凸点阵列为研究对象,通过提取铟凸点高度、顶部直径、生长速率纵横比和铟膜粗糙度等参数,结合薄膜形核生长理论,深入分析热蒸发过程中关键因素对铟凸点生长的影响,为更小间距铟凸点制备提供理论与技术参考。实验结果表明,沉积速率和基底温度对铟凸点生长的影响具有两面性:一方面,高沉积速率和低基底温度会细化铟膜晶粒,有利于沉积高均匀性铟凸点阵列。基底温度下降了45 K,铟凸点高度非均匀性从15.4%降低到6.6%,铟凸点顶部直径范围差下降了0.9μm。沉积速率增加了21A/s后,铟凸点高度非均匀性从11.8%降低到6.6%,铟凸点顶部直径范围差下降了0.4μm。另一方面,高沉积速率下的动理学粗糙化影响比重增加,铟薄膜粗糙度随沉积速率变化趋缓。同时高沉积速率和低基底温度下的光刻孔缘铟向四周扩散的能力减弱,继续降温后铟层横向生长速率从3.4?/s升至4.1?/s,光刻孔加速闭合不利于高密度、高深宽比、高均匀性铟凸点的生长制备。

关键词：红外焦平面铟凸点热蒸发基底温度沉积速率

面向高密度磁随机存储器的B2-CoGa（Pt）/L10-MnAl双层膜中高自旋轨道矩效率

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科学通报 2025年第7期70卷 920-928页

作者：孙宏利韩荣坤魏大海赵建华中国科学院半导体研究所半导体芯片物理与技术全国重点实验室杭州市北京航空航天大学国际创新研究院(北京航空航天大学国际创新学院) 自旋芯片与技术全国重点实验室

Mn基二元合金L10-MnAl具有垂直磁各向异性强、自旋极化率高和磁阻尼因子低等特点,是研制高密度、高性能和低功耗磁随机存储器（magnetic random access memory, MRAM）的重要材料体系,而B2-CoGa合金则同时为外延生长在主流半导体GaAs上... 详细信息

Mn基二元合金L10-MnAl具有垂直磁各向异性强、自旋极化率高和磁阻尼因子低等特点,是研制高密度、高性能和低功耗磁随机存储器（magnetic random access memory, MRAM）的重要材料体系,而B2-CoGa合金则同时为外延生长在主流半导体GaAs上垂直磁各向异性L10-MnAl薄膜提供了理想的缓冲层和自旋流来源.本文报道了在B2-CoGa缓冲层中掺杂重金属Pt可以显著提高L10-MnAl/（CoGa）1-xPtx双层膜中的自旋轨道矩（spin-orbit torque, SOT）效率.该双层膜在高达x=0.1的掺杂范围内仍然保持着良好的垂直磁各向异性,其磁矩实现翻转的临界电流密度可从4.63×107A/cm2降低到2.59×10～7A/cm2,同时SOT效率从0.042提高到0.080.这种增强归因于在保持（CoGa）1-xPtx有效自旋霍尔电导率不变的情况下其电阻率的增加.其中, x=0.075样品能够支持横向尺寸8.09 nm的磁性隧道结单元,同时功耗可降低至原来的0.63.这些结果为基于Mn基二元合金的MRAM研发提供了参考.

关键词：垂直磁各向异性自旋轨道矩 Mn基二元合金磁矩翻转分子束外延

MBE同质外延生长Sn掺杂β-Ga2O3（010）薄膜的电子输运性质研究

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人工晶体学报 2025年第2期 244-254页

作者：张子琦杨珍妮况思良魏盛龙徐文静陈端阳齐红基张洪良厦门大学化学化工学院固体表面物理化学国家重点实验室杭州光学精密机械研究所中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室

本文研究了利用分子束外延技术生长的非故意掺杂（UID）和锡掺杂的β-Ga2O3同质外延薄膜的电子输运性质。薄膜载流子浓度范围为3.2×1016至2.9×1019cm-3,载流子浓度为3.2×1016cm-3的非故意掺杂薄膜显示出优异的室温迁移率，为125 cm2... 详细信息

本文研究了利用分子束外延技术生长的非故意掺杂（UID）和锡掺杂的β-Ga2O3同质外延薄膜的电子输运性质。薄膜载流子浓度范围为3.2×1016至2.9×1019cm-3,载流子浓度为3.2×1016cm-3的非故意掺杂薄膜显示出优异的室温迁移率，为125 cm2·V-1·s-1,在80 K时的峰值迁移率为875 cm2·V-1·s-1,达到了当前MBE生长的Ga2O3薄膜的先进水平。利用温度相关霍尔测试表征同质外延薄膜的电子输运性质，计算得到锡掺杂剂的激活能为76.2 meV。通过散射模型的拟合计算，分析了这一系列同质外延薄膜的电子散射性质，在低温到高温过程中，来自本征缺陷的电离杂质散射及晶体中阴阳离子库仑力的极性光学声子（POP）散射限制了迁移率的增长。

关键词： β-Ga2O3 外延薄膜掺杂激活能迁移率输运性质

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非掺杂p型MBE-Hg_(1-x)Cd_xTe材料的受主性质

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红外与毫米波学报 1998年第1期17卷 25-30页

作者：方维政杨建荣陈新强王善力何力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和半导体薄膜材料研究中心

对经２５０°Ｃｐ型热处理获得的Ｈｇ１－ｘＣｄｘＴｅ（ｘ≈０．２４）ＭＢＥ材料进行变温霍耳测量和理论拟合计算，由此得到ＨｇＣｄＴｅ－ＭＢＥ材料的受主浓度为２～３×１０１６ｃｍ－３，残余施主浓度为５×１０１５ｃｍ－３左右... 详细信息

对经２５０°Ｃｐ型热处理获得的Ｈｇ１－ｘＣｄｘＴｅ（ｘ≈０．２４）ＭＢＥ材料进行变温霍耳测量和理论拟合计算，由此得到ＨｇＣｄＴｅ－ＭＢＥ材料的受主浓度为２～３×１０１６ｃｍ－３，残余施主浓度为５×１０１５ｃｍ－３左右．两者相比显示材料的补偿度较低，拟合得到的汞空位受主能级为１５～１８ｍｅＶ，这也与低补偿情况下的理论预计值相符，结果表明以往ｐ型ＨｇＣｄＴｅ外延材料补偿度较大并非外延工艺的固有特性．

关键词：分子束外延碲镉汞非掺杂 p型受主性质红外

分子束外延Hg_(0.68)Cd_(0.32)Te薄膜光致发光和喇曼散射的研究

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红外与毫米波学报 1998年第2期17卷 87-90页

作者：姬荣斌王善力杨建荣于梅芳乔怡敏常勇李标何力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及半导体薄膜材料研究中心

对利用ＭＢＥ技术生长的Ｈｇ０．６８Ｃｄ０．３２Ｔｅ薄膜进行了光致发光和喇曼光谱的研究．拟合薄膜光致发光谱得到的禁带宽度，与用红外透射谱得到的薄膜带宽相近；其半峰宽仅为５ｍｅＶ；带尾能量小于１．３ｍｅＶ，显示了较高的薄... 详细信息

对利用ＭＢＥ技术生长的Ｈｇ０．６８Ｃｄ０．３２Ｔｅ薄膜进行了光致发光和喇曼光谱的研究．拟合薄膜光致发光谱得到的禁带宽度，与用红外透射谱得到的薄膜带宽相近；其半峰宽仅为５ｍｅＶ；带尾能量小于１．３ｍｅＶ，显示了较高的薄膜质量．喇曼光谱测试表明，在１１９ｃｍ－１和１３８ｃｍ－１处有较强的喇曼散射峰，其中１１９ｃｍ－１峰为类ＨｇＴｅ的ＴＯ模，１３８ｃｍ－１为类ＨｇＴｅ的ＬＯ模；在９３ｃｍ－１处也可以观察到一个较弱的喇曼散射峰．

关键词：光致发光红外材料喇曼散射远红外汞镉碲

MBE生长的HgCdTe材料B离子注入特性研究

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红外与毫米波学报 1999年第1期18卷 19-22页

作者：黄根生姬荣斌方维政杨建荣陈新强何力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半导体薄膜材料研究中心

用剥层霍耳测量分析了ＭＢＥ生长ＨｇＣｄＴｅ薄膜的Ｂ离子注入的电学特性，测量了薄膜材料的载流子浓度和迁移率分布．当剥层腐蚀到结区，结区增透引起红外透射光谱的峰值提高．

关键词： MBE 剥层霍耳测量硼离子注入汞镉碲

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掺氮ZnSe外延层的光致发光研究

红外与毫米波学报 1999年第1期18卷 13-18页

作者：朱作明刘南竹李国华韩和相汪兆平王善忠何力姬荣斌巫艳中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室中国科学院上海技术物理研究所半导体薄膜材料研究中心红外物理国家重点实验室

报导了掺氮ＺｎＳｅ外延层的光致发光，研究了与氮受主有关的发光峰随温度和激发强度的变化关系．１０Ｋ下施主－受主对发光峰随激发强度的增加向高能方向移动，且峰强呈现饱和趋势．在１０～３００Ｋ温度范围光致发光谱表明，随着温度... 详细信息

报导了掺氮ＺｎＳｅ外延层的光致发光，研究了与氮受主有关的发光峰随温度和激发强度的变化关系．１０Ｋ下施主－受主对发光峰随激发强度的增加向高能方向移动，且峰强呈现饱和趋势．在１０～３００Ｋ温度范围光致发光谱表明，随着温度增加，由于激子在受主束缚激子态和施主束缚激子态之间转移。

关键词：光致发光束缚激子掺氮硒化锌外延层

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CdZnTe晶片中的Zn组分的研究

红外与毫米波学报 1999年第6期18卷 460-464页

作者：黄根生张小平常勇于福聚杨建荣何力中国科学院上海技术物理研究所半导体薄膜材料研究中心和红外物理国家重点实验室上海200083

用X 射线双晶衍射、光致发光谱和红外透射光谱研究了CdZnTe 晶体中的Zn 的组分.研究表明透射光谱的Syllaios经验公式结果与X 射线双晶衍射和光致发光谱精确测量结果对比,偏差小于4% .透射光谱可以做为测量Zn

关键词： CdZnTe 光致发光谱锌晶片半导体

基于表面热透镜的单透镜测量光学薄膜吸收技术研究

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中国激光 2025年第1期 66-72页

作者：花艳李大伟韩玉晶刘晓凤赵元安济南大学物理科学与技术学院中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室中国科学院强激光材料重点实验室中国科学院大学材料与光电研究中心

吸收损耗是光学薄膜元件的重要性能参数之一，高效、准确测量光学薄膜的吸收损耗对于研制高性能、低损耗的光学薄膜元件至关重要，其中表面热透镜法是最常用的吸收测量手段。采用表面热透镜技术的测量装置可以分为分光路与共光路两种，... 详细信息

吸收损耗是光学薄膜元件的重要性能参数之一，高效、准确测量光学薄膜的吸收损耗对于研制高性能、低损耗的光学薄膜元件至关重要，其中表面热透镜法是最常用的吸收测量手段。采用表面热透镜技术的测量装置可以分为分光路与共光路两种，其中分光路装置测量精度高，但光路复杂且调节难度大，同时易受环境影响，共光路装置简单、易调节，但装置参数固定、测量精度相对较低。针对该问题提出了共光路装置的改进设计，通过泵浦光束与探测光束平行入射的方式并利用透镜聚焦实现了二者焦斑的重合。基于改进技术搭建了单透镜测量装置并对光学薄膜样品进行了测量，测量结果与分光路装置较为接近。单透镜设计在保证分光路装置优势的前提下简化了装置、节省了成本，减少了调试环节、降低了调试难度，并在一定程度上消除了环境对装置的影响，对于保证吸收测量准确度、制备低损耗高性能的光学薄膜元件具有重要意义。

关键词：光学薄膜吸收损耗表面热透镜光热形变