GaSb(211)B 기판의 MBE 성장 HgCdSe 적외선 재료에 대한 검토

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GaSb(211)B 기판의 MBE 성장 HgCdSe 적외선 재료에 대한 검토

2020-02-12

GaSb 에서 HgCdSe 적외선 재료를 개발하기 위한 최근 노력을 검토합니다.낮은 생산 비용과 더 큰 초점면 배열 형식 크기의 기능을 갖춘 차세대 적외선 감지기를 제조하기 위한 분자 빔 에피택시(MBE)를 통한 기판. 고품질의 HgCdSe 에피층을 얻기 위해서는 HgCdSe를 성장시키기 전에 ZnTe 버퍼층을 성장시키고, ZnTe 버퍼층의 부적합 변형에 대한 연구는 ZnTe 버퍼층의 두께가 300nm 미만이어야 한다는 것을 보여준다. 부적합 탈구. HgCdSe 재료의 컷오프 파장/합금 구성은 HgCdSe 성장 동안 Se/Cd 빔 등가 압력의 비율을 변경하여 광범위하게 변경할 수 있습니다. 성장 온도는 HgCdSe의 재료 품질에 상당한 영향을 미치며 성장 온도가 낮을수록 HgCdSe의 재료 품질이 높아집니다. 일반적으로 장파 적외선 HgCdSe( x $10.4\,{\rm{\mu }}{\rm{m}}$ =0.18, 80K에서 컷오프 파장 ) 은 의 높은 전자 이동도, 1.6 × 1016cm - 3 의 낮은 $1.3\times {10}^{5}\,{\mathrm{cm}}^{2}\cdot {{\rm{V}}}^{-1}\cdot {{\rm{s}}} ^{-1}$ 배경 전자 농도 , $2.2\,{\rm{\mu }}{\rm{s}}$ . 전자 이동도 및 소수 캐리어 수명의 이러한 값은 공개 문헌에 보고된 MBE 성장 HgCdSe의 이전 연구에서 상당한 개선을 나타내며 격자 일치 CdZnTe 기판에서 성장한 대응 HgCdTe 재료의 값과 비교할 수 있습니다. 이러한 결과는 배경 전자 농도를 10 15 cm -3 미만으로 제어하기 위해 더 많은 노력이 필요하지만 웨스턴 오스트레일리아 대학에서 성장한 HgCdSe, 특히 장파 적외선이 고성능 적외선 검출기를 만들기 위한 기본 재료 품질 요구 사항을 충족할 수 있음을 나타냅니다 . 더 중요한 것은 GaSb 의 훨씬 더 높은 품질의 HgCdSe 재료입니다.성장 조건을 더욱 최적화하고 고순도 Se 소스 재료를 사용하고 성장 후 열적 어닐링 및 결함/불순물 게터링/필터링을 구현함으로써 기대됩니다. 우리의 결과는 저렴한 비용과 더 큰 배열 형식 크기의 기능을 갖춘 차세대 적외선 감지기를 제작하기 위해 GaSb 기판에서 성장한 HgCdSe 적외선 재료의 큰 잠재력을 보여줍니다.