RU2611211C1 - Method of passivating surface of cadmium-mercury telluride - Google Patents
Method of passivating surface of cadmium-mercury telluride Download PDFInfo
- Publication number
- RU2611211C1 RU2611211C1 RU2015150015A RU2015150015A RU2611211C1 RU 2611211 C1 RU2611211 C1 RU 2611211C1 RU 2015150015 A RU2015150015 A RU 2015150015A RU 2015150015 A RU2015150015 A RU 2015150015A RU 2611211 C1 RU2611211 C1 RU 2611211C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cmt
- cadmium
- telluride
- cadmium telluride
- passivation
- Prior art date
Links
- 229910000661 Mercury cadmium telluride Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- MCMSPRNYOJJPIZ-UHFFFAOYSA-N cadmium;mercury;tellurium Chemical compound [Cd]=[Te]=[Hg] MCMSPRNYOJJPIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 12
- MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 5-phenyl-2h-tetrazole Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=NNN=N1 MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 12
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 11
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 5
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001313099 Pieris napi Species 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003708 ampul Substances 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 229910052950 sphalerite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004611 CdZnTe Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical group [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1828—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof the active layers comprising only AIIBVI compounds, e.g. CdS, ZnS, CdTe
- H01L31/1832—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof the active layers comprising only AIIBVI compounds, e.g. CdS, ZnS, CdTe comprising ternary compounds, e.g. Hg Cd Te
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/186—Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
- H01L31/1864—Annealing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/186—Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
- H01L31/1868—Passivation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к многоэлементным и матричным фотоприемникам (МФП) инфракрасного (ИК) диапазона, конкретно к технологии изготовления матрицы фоточувствительных элементов (МФЧЭ).The invention relates to multi-element and matrix photodetectors (MFP) of the infrared (IR) range, and specifically to a technology for manufacturing a matrix of photosensitive elements (MFCE).
МФП ИК-диапазона применяются в различных областях техники. Они включают в себя МФЧЭ и схему обработки сигнала, состыкованные между собой при помощи индиевых микроконтактов. Для спектральных областей 3-5 и 8-12 мкм МФЧЭ изготавливаются преимущественно на основе полупроводниковых твердых растворов теллурида кадмия-ртути CdxHg1-xTe (KPT). Ширина запрещенной зоны КРТ почти линейно зависит от состава X, что позволяет эффективно регулировать граничную длину фотоответа МФЧЭ, и, следовательно, спектральную характеристику МФП.IR MFPs are used in various fields of technology. They include an MFCE and a signal processing circuit that are interconnected using indium microcontacts. For the spectral regions of 3-5 and 8-12 μm, MFCEs are predominantly based on semiconductor solid solutions of cadmium-mercury telluride Cd x Hg 1-x Te (KPT). The MCT band gap almost linearly depends on the composition of X, which makes it possible to effectively control the boundary length of the photoresponse of the MFCE, and, therefore, the spectral characteristic of the MFP.
Для изготовления МФЧЭ применяется КРТ в виде тонкого эпитаксиального слоя, выращенного на подложке, прозрачной в ИК-диапазоне. ИК-излучение падает на тыльную сторону, на котороую нанесено просветляющее покрытие, проходит через прозрачную подложку и поглощается в эпитаксиальном слое КРТ, где происходит генерация электрон-дырочных пар. Фотогенерированные носители заряда разделяются p-n-переходами малоразмерных фотодиодов, являющихся фоточувствительными элементами (ФЧЭ) матриц. Сигнальные фототоки поступают в кремниевый мультиплексор для дальнейшей обработки и формирования изображения. Наиболее широко распространены МФЧЭ на эпитаксиальных слоях КРТ р-типа, в которых при помощи ионного легирования локально формируются n-области фотодиодов. В последнее время также используются слои n-типа.For the production of MFCE, MCT is used in the form of a thin epitaxial layer grown on a substrate that is transparent in the infrared range. IR radiation falls on the back side, on which the antireflection coating is applied, passes through a transparent substrate and is absorbed in the CMT epitaxial layer, where electron-hole pairs are generated. Photogenerated charge carriers are separated by p-n junctions of small-sized photodiodes, which are photosensitive elements (PSEs) of matrices. The signal photocurrents enter the silicon multiplexer for further processing and imaging. MPECs are most widely distributed on p-type CMT epitaxial layers in which n-regions of photodiodes are formed locally by ion doping. Recently, n-type layers have also been used.
На качество фотодиодов на основе эпитаксиального КРТ помимо качества самого материала сильно влияет состояние поверхности и границы раздела с подложкой. Это связано с тем, что при обратной подсветке толщина эпитаксиального слоя (базы фотодиода) должна быть не более глубины поглощения ИК-излучения в КРТ (около 10 мкм), а поскольку диффузионная длина неравновесных носителей в КРТ также составляет порядка 10 мкм, на характеристики будет сильно влиять генерация-рекомбинация не только на поверхности слоя, но и на границе раздела с подложкой. Для уменьшения или устранения этого влияния обе границы необходимо подвергнуть обработке, называемой пассивацией, которая является критически важной технологической операцией при изготовлении фотодиодов на КРТ. Ее проведение позволяет предотвратить нежелательный изгиб энергетических зон и инверсию типа проводимости и в итоге обеспечить низкую скорость поверхностной рекомбинации и, следовательно, низкие темновые токи и низкие шумы ФЧЭ, а также временную стабильность параметров.In addition to the quality of the material itself, the quality of the photodiodes based on epitaxial CMT is strongly affected by the state of the surface and the interface with the substrate. This is due to the fact that under backlighting, the thickness of the epitaxial layer (base of the photodiode) should not exceed the depth of absorption of infrared radiation in MCT (about 10 μm), and since the diffusion length of nonequilibrium carriers in MCT is also about 10 μm, the characteristics will strongly influence generation-recombination not only on the layer surface, but also at the interface with the substrate. To reduce or eliminate this effect, both boundaries must be subjected to processing, called passivation, which is a critical technological operation in the manufacture of photodiodes for MCT. Its implementation allows to prevent undesirable bending of energy zones and inversion of conductivity type and as a result provide a low surface recombination rate and, therefore, low dark currents and low PSE noises, as well as temporary parameter stability.
Способами пассивации полупроводника являются: нанесение диэлектрического покрытия с соответствующим встроенным зарядом для получения состояния плоских зон, пассивация за счет градиента ширины запрещенной зоны (далее - варизонности) на границе раздела, а также химическая обработка поверхности, например, посредством окисления. Для КРТ окисление не применяется, поскольку его собственный окисел нестабилен. Пассивация за счет встроенного заряда в случае КРТ также не приводит к воспроизводимым результатам.The methods for passivation of a semiconductor are: applying a dielectric coating with a corresponding built-in charge to obtain the state of planar zones, passivation due to the gradient of the band gap (hereinafter referred to as the grading zone) at the interface, as well as chemical surface treatment, for example, by oxidation. For CMT, oxidation is not used, since its own oxide is unstable. Passivation due to the built-in charge in the case of CMT also does not lead to reproducible results.
Варизонность, получаемая за счет взаимной диффузии, позволяет обеспечить воспроизводимую и надежную пассивацию КРТ. Как показывают вычисления профилей энергетических зон гетеропереходов между КРТ и высокоомным теллуридом кадмия, глубины взаимной диффузии в несколько десятых микрометра вполне достаточно, чтобы воспрепятствовать генерации-рекомбинации носителей заряда на границе раздела [Common anion heterojunctions, P. Migliorato, A.M. White, Solid State Electronics, Vol. 26, Issue 1, 1983]. Для получения подобной варизонности на границе между КРТ и теллуридом кадмия необходим нагрев до примерно 300°C и более, иначе коэффициент взаимной диффузии слишком мал.The variability obtained by mutual diffusion allows reproducible and reliable passivation of the SRT. As calculations of the profiles of the energy bands of heterojunctions between MCT and high-resistance cadmium telluride show, a depth of mutual diffusion of a few tenths of a micrometer is enough to prevent the generation and recombination of charge carriers at the interface [Common anion heterojunctions, P. Migliorato, A.M. White, Solid State Electronics, Vol. 26, Issue 1, 1983]. To obtain such a variability at the interface between MCT and cadmium telluride, heating is necessary to about 300 ° C or more, otherwise the mutual diffusion coefficient is too small.
На границе раздела эпитаксиального слоя КРТ с изоструктурной подложкой CdTe (CdZnTe) или альтернативной подложкой с буферным слоем CdTe пассивирующая варизонная область обычно получается сама собой в процессе эпитаксиального выращивания и не рассматривается в данной заявке. Предметом настоящего изобретения является способ пассивации верхней - противоположной от подложки - стороны эпитаксиального слоя КРТ (далее - способ пассивации КРТ).At the interface between the CMT epitaxial layer and the CdTe isostructured substrate (CdZnTe) or an alternative substrate with the CdTe buffer layer, the passivating graded-gap region is usually obtained by itself during epitaxial growth and is not considered in this application. The subject of the present invention is a method for passivation of the upper — opposite from the substrate — side of the SRT epitaxial layer (hereinafter, the method of passivation of SRT).
Предлагаемый способ пассивации КРТ предполагает получение варизонного пассивирующего слоя на поверхности. Он включает в себя две основные последовательные операции: нанесение на поверхность КРТ тонкого (около 1 мкм) покрытия теллурида кадмия и проведение термообработки в атмосфере инертного газа при температуре 300°C, достаточной для взаимной диффузии КРТ и покрытия.The proposed method of passivation of MCT involves obtaining a graded-gap passivating layer on the surface. It includes two main sequential operations: applying a thin (about 1 μm) coating of cadmium telluride to the MCT surface and performing heat treatment in an inert gas atmosphere at a temperature of 300 ° C, sufficient for the mutual diffusion of MCT and the coating.
В качестве аналогов предлагаемого способа можно привести два известных способа, которые, однако, содержат либо операцию термообработки КРТ, либо только операцию нанесения теллурида кадмия.As analogues of the proposed method, there are two known methods, which, however, contain either the heat treatment operation of the SRT, or only the operation of applying cadmium telluride.
Первым аналогом является пассивация КРТ посредством термообработки в атмосфере паров Cd и Hg в кварцевой ампуле при 250-400ºС [Passivation of HgCdTe p-n-Diode Junction by Compositionally Graded HgCdTe Formed by Annealing in a Cd/Hg Atmosphere, S.Y. An, J.S. Kim, D.W. Seo, S.H. Suh, Journal of Electronic Materials, Vol. 31, №7, 2002]. Как и предлагаемый способ, он включает в себя пассивирующий варизонный слой, образующийся благодаря диффузии, только при отжиге в ампуле, а не в инертной атмосфере. Варизонный слой в способе-аналоге образуется за счет диффузии и испарения атомов ртути и теллура, в результате чего на поверхности КРТ появляется слой переменного состава X, превышающего состав в объеме.The first analogue is the passivation of Raman spectroscopy by heat treatment in the atmosphere of Cd and Hg vapors in a quartz ampoule at 250-400 ° C [Passivation of HgCdTe p-n-Diode Junction by Compositionally Graded HgCdTe Formed by Annealing in a Cd / Hg Atmosphere, S.Y. An, J.S. Kim, D.W. Seo, S.H. Suh, Journal of Electronic Materials, Vol. 31, No. 7, 2002]. Like the proposed method, it includes a passivating graded-gap layer formed due to diffusion, only upon annealing in an ampoule, and not in an inert atmosphere. The graded-gap layer in the analogue method is formed due to diffusion and evaporation of mercury and tellurium atoms, as a result of which a layer of variable composition X appears on the surface of the CMT, exceeding the composition in volume.
Недостатком аналога является то, что пассивирующее покрытие получается целиком варизонным, то есть заметный слой высокоомного теллурида кадмия на поверхности КРТ отсутствует. В связи с этим возникает необходимость нанесения дополнительного диэлектрика, например ZnS или SiO2, что усложняет дальнейшую технологию изготовления МФЧЭ и снижает надежность. Другим существенным недостатком является использование запаянных ампул, что серьезно ограничивает возможность применения в промышленных масштабах.The disadvantage of the analogue is that the passivating coating is completely graded, that is, there is no noticeable layer of high-resistance cadmium telluride on the SRT surface. In this regard, it becomes necessary to apply an additional dielectric, for example, ZnS or SiO 2 , which complicates the further manufacturing technology of MFCE and reduces reliability. Another significant drawback is the use of sealed ampoules, which seriously limits the possibility of application on an industrial scale.
Наиболее близок к предлагаемому способу другой аналог - метод пассивации КРТ посредством нанесения теллурида кадмия молекулярно-лучевой эпитаксией (МЛЭ) [Molecular beam epitaxy of II-VI compounds: CdxHg1-xTe, J.P. Faurie, A. Million, Journal of Crystal Growth, Vol. 54, p. 582-585, 1981]. Согласно этому методу на поверхность КРТ методом МЛЭ напыляется пассивирующая пленка CdTe толщиной около 1 мкм. Температура нанесения CdTe для указанного процесса-прототипа не превышает 150°C, потому что свойства КРТ деградируют при нагреве в вакууме. Недостаточно высокая собственная температура МЛЭ, как и других методов вакуумного осаждения, приводит к тому, что в отличие от предлагаемого способа отсутствует взаимная диффузия и градиент состава на границе КРТ с теллуридом кадмия.Closest to the proposed method, another analogue is the method of passivation of CMT by applying cadmium telluride by molecular beam epitaxy (MBE) [Molecular beam epitaxy of II-VI compounds: Cd x Hg 1-x Te, JP Faurie, A. Million, Journal of Crystal Growth, Vol. 54, p. 582-585, 1981]. According to this method, a passivating CdTe film about 1 μm thick is sprayed onto the CMT surface by the MBE method. The deposition temperature of CdTe for the specified prototype process does not exceed 150 ° C, because the properties of the CMT degrade when heated in vacuum. The insufficiently high intrinsic temperature of MBE, as well as of other methods of vacuum deposition, leads to the fact that, in contrast to the proposed method, there is no mutual diffusion and composition gradient at the boundary of the CMT with cadmium telluride.
Таким образом, способ-прототип включает в себя нанесение покрытия теллурида кадмия, но не включает получение варизонной области между КРТ и CdTe. Это приводит к тому, что покрытие CdTe в этом случае не выполняет функцию надежной пассивации и принципиально не сильно отличается от неродственных КРТ диэлектриков, таких как SiO2, Al2O3 или ZnS.Thus, the prototype method includes the coating of cadmium telluride, but does not include obtaining the graded-gap region between CMT and CdTe. This leads to the fact that the CdTe coating in this case does not fulfill the function of reliable passivation and does not fundamentally differ much from unrelated CMT dielectrics, such as SiO 2 , Al 2 O 3 or ZnS.
Целью настоящего изобретения является получение покрытия КРТ, которое одновременно обеспечивает эффективную пассивацию поверхности и обладает высокими диэлектрическими свойствами, и, кроме того, пригодно для промышленного применения.The aim of the present invention is to obtain a coating of CMT, which simultaneously provides effective passivation of the surface and has high dielectric properties, and, in addition, is suitable for industrial applications.
Поставленная цель достигается тем, что по сравнению с известным способом пассивации КРТ, включающим нанесение на поверхность КРТ тонкого (около 1 мкм) эпитаксиального слоя теллурида кадмия, в заявляемом способе дополнительно проводится термообработка в атмосфере инертного газа в квазизамкнутом объеме при условиях, препятствующих деградации свойств КРТ, и при температуре, достаточно высокой для взаимной диффузии КРТ и теллурида кадмия, что приводит к появлению варизонной области, обеспечивающей эффективную пассивацию границы раздела.This goal is achieved in that, in comparison with the known method of passivation of MCT, including applying a thin (about 1 μm) epitaxial layer of cadmium telluride to the MCT surface, the claimed method additionally performs heat treatment in an inert gas atmosphere in a quasi-closed volume under conditions that prevent the degradation of the properties of MCT , and at a temperature high enough for the mutual diffusion of Raman scattering and cadmium telluride, which leads to the appearance of a graded-gap region, which provides effective passivation of the interface.
Эпитаксиальное покрытие теллурида кадмия толщиной 1 мкм обладает высокими диэлектрическими свойствами и поэтому может применяться при изготовлении МФЧЭ на КРТ любого состава без нанесения дополнительных диэлектриков. Оно обеспечивает получение величин сопротивлений в обратной ветви диодов порядка гигаом. Фотопроводимость CdTe в видимой части спектра не оказывает шунтирующего влияния, поскольку к ФЧЭ видимый свет не может проникнуть ни со стороны подложки, ни со стороны мультиплексора, не говоря уже о непрозрачном корпусе изделия МФПУ. Кроме того, такое покрытие надежно, поскольку обладает абсолютной адгезией и образует одно целое с КРТ.The epitaxial coating of cadmium telluride with a thickness of 1 μm has high dielectric properties and therefore can be used in the manufacture of MPEC on MCT of any composition without applying additional dielectrics. It provides resistance values in the reverse branch of diodes of the order of gigaohms. The photoconductivity of CdTe in the visible part of the spectrum does not have a shunting effect, since visible light cannot penetrate the PSE either from the side of the substrate or from the side of the multiplexer, not to mention the opaque case of the MFP device. In addition, such a coating is reliable, since it has absolute adhesion and forms a whole with MCT.
Термообработка в атмосфере инертного газа проводится при условиях, позволяющих получить варизонную область на границе КРТ и теллурида кадмия за счет взаимной диффузии, и в то же время сохранить свойства самого КРТ. Благодаря варизонности образуется гетеропереход с энергетическим профилем, блокирующим процессы генерации-рекомбинации на границе раздела [Common anion heterojunctions, P. Migliorato, A.M. White, Solid State Electronics, Vol. 26, Issue 1, 1983], что обеспечивает наиболее эффективную пассивацию поверхности КРТ.Heat treatment in an inert gas atmosphere is carried out under conditions that make it possible to obtain a graded-gap region at the interface between CMT and cadmium telluride due to mutual diffusion, and at the same time maintain the properties of MCT itself. Due to the variability, a heterojunction is formed with an energy profile blocking the generation-recombination processes at the interface [Common anion heterojunctions, P. Migliorato, A.M. White, Solid State Electronics, Vol. 26, Issue 1, 1983], which provides the most effective passivation of the surface of the CMT.
Пригодность для промышленного применения обусловлена тем, что предлагаемый способ является воспроизводимым и технологичным, поскольку не содержит трудоемких и нестандартных либо сложных операций. Единственной ручной операцией является химическое травление КРТ перед нанесением покрытия CdTe. Воспроизводимость способа связана с получением на границе раздела варизонного слоя с гетеропероходом, блокирующим генерацию-рекомбинацию.Suitability for industrial use is due to the fact that the proposed method is reproducible and technological, since it does not contain labor-intensive and non-standard or complex operations. The only manual operation is the chemical etching of the CMT before applying the CdTe coating. The reproducibility of the method is associated with obtaining at the interface of the graded-gap layer with a heterojunction that blocks generation-recombination.
Примером реализации предлагаемого способа является процесс, состоящий из нанесения на поверхность КРТ эпитаксиального слоя теллурида кадмия толщиной 1 мкм модифицированным методом «горячей стенки» [Способ получения тонких пленок теллурида кадмия, Патент на изобретение №2298251, С.В. Головин, И.Д. Бурлаков] и дальнейшей термообработки в аргоне при давлении 2 атм и температуре 280°C в течение 10 ч для получения варизонности.An example of the implementation of the proposed method is a process consisting of applying an epitaxial layer of cadmium telluride 1 μm thick onto the CMT surface using the modified “hot wall” method [Method for producing thin films of cadmium telluride, Patent for the invention No. 2298251, C.V. Golovin, I.D. Burlakov] and further heat treatment in argon at a pressure of 2 atm and a temperature of 280 ° C for 10 hours to obtain the variability.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015150015A RU2611211C1 (en) | 2015-11-20 | 2015-11-20 | Method of passivating surface of cadmium-mercury telluride |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015150015A RU2611211C1 (en) | 2015-11-20 | 2015-11-20 | Method of passivating surface of cadmium-mercury telluride |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2611211C1 true RU2611211C1 (en) | 2017-02-21 |
Family
ID=58459009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015150015A RU2611211C1 (en) | 2015-11-20 | 2015-11-20 | Method of passivating surface of cadmium-mercury telluride |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2611211C1 (en) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4494133A (en) * | 1981-06-23 | 1985-01-15 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Infrared sensitive photo diode |
| GB2197984A (en) * | 1986-11-21 | 1988-06-02 | Marconi Co Ltd | Cadmium mercury telluride photodiode |
| JPH01223779A (en) * | 1988-03-03 | 1989-09-06 | Toshiba Corp | Infrared ray detector |
| US5880510A (en) * | 1988-05-11 | 1999-03-09 | Raytheon Company | Graded layer passivation of group II-VI infrared photodetectors |
| US20030000454A1 (en) * | 2001-06-28 | 2003-01-02 | Sang-Hee Suh | Passivation of HgCdTe junction diode by annealing in Cd/Hg atmosphere |
| KR20030071205A (en) * | 2002-02-28 | 2003-09-03 | 한국과학기술연구원 | Deposition Method of CdTe and CdZnTe by Controling Group II Metal Atom Atmosphere |
| RU2336597C1 (en) * | 2007-05-03 | 2008-10-20 | Открытое акционерное общество "Московский завод "САПФИР" | METHOD OF PRODUCING CdHgTe-MESASTRUCTURE |
| RU2373609C1 (en) * | 2008-09-04 | 2009-11-20 | Институт физики полупроводников Сибирского отделения Российской академии наук | Method of making photosensitive structure |
-
2015
- 2015-11-20 RU RU2015150015A patent/RU2611211C1/en active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4494133A (en) * | 1981-06-23 | 1985-01-15 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Infrared sensitive photo diode |
| GB2197984A (en) * | 1986-11-21 | 1988-06-02 | Marconi Co Ltd | Cadmium mercury telluride photodiode |
| JPH01223779A (en) * | 1988-03-03 | 1989-09-06 | Toshiba Corp | Infrared ray detector |
| US5880510A (en) * | 1988-05-11 | 1999-03-09 | Raytheon Company | Graded layer passivation of group II-VI infrared photodetectors |
| US20030000454A1 (en) * | 2001-06-28 | 2003-01-02 | Sang-Hee Suh | Passivation of HgCdTe junction diode by annealing in Cd/Hg atmosphere |
| KR20030071205A (en) * | 2002-02-28 | 2003-09-03 | 한국과학기술연구원 | Deposition Method of CdTe and CdZnTe by Controling Group II Metal Atom Atmosphere |
| RU2336597C1 (en) * | 2007-05-03 | 2008-10-20 | Открытое акционерное общество "Московский завод "САПФИР" | METHOD OF PRODUCING CdHgTe-MESASTRUCTURE |
| RU2373609C1 (en) * | 2008-09-04 | 2009-11-20 | Институт физики полупроводников Сибирского отделения Российской академии наук | Method of making photosensitive structure |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| US4494133A, 15.01,1985. * |
| МЛЭ) [Molecular beam epitaxy of II-VI compounds: CdxHg1-xTe, J.P. Faurie, A. Million, Journal of Crystal Growth, Vol. 54, p. 582-585, 1981. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Cong et al. | Silicon based GeSn pin photodetector for SWIR detection | |
| US7132668B2 (en) | MgZnO based UV detectors | |
| Kim et al. | 8–13 μm InAsSb heterojunction photodiode operating at near room temperature | |
| Piotrowski et al. | Dark currents, responsivity, and response time in graded gap HgCdTe structures | |
| KR102069788B1 (en) | Semiconductor structure, device comprising such a structure, and method for producing a semiconductor structure | |
| Kaya | Effect of annealing temperature on structural, electrical, and UV sensingcharacteristics of n-ZnO/p-Si heterojunction photodiodes | |
| Zeller et al. | Development of Ge PIN photodetectors on 300 mm Si wafers for near-infrared sensing | |
| US11851785B2 (en) | Aluminum nitride passivation layer for mercury cadmium telluride in an electrical device | |
| Carmody et al. | Long wavelength infrared, molecular beam epitaxy, HgCdTe-on-Si diode performance | |
| Luo et al. | Enhanced performance in uncooled n-CdSe/p-PbSe photovoltaic detectors by high-temperature chloride passivation | |
| CN108346713B (en) | Visible-short wave infrared detector and preparation method thereof | |
| Vasilyev et al. | Focal plane arrays based on HgCdTe epitaxial layers MBE-grown on GaAs substrates | |
| RU2611211C1 (en) | Method of passivating surface of cadmium-mercury telluride | |
| Malik et al. | A new high ultraviolet sensitivity FTO-GaP Schottky photodiode fabricated by spray pyrolysis | |
| Djeffal et al. | Enhanced photoresponse of ultraviolet photodetector via RF sputtered ZnO/a-SiC heterostructure | |
| CN116722063B (en) | Superlattice infrared detector with planar structure and preparation method thereof | |
| Mishra et al. | Investigation of Highly Efficient Dual-Band Photodetector Performance of Spin-on-Doping (SOD) Grown p-Type Phosphorus Doped ZnO (P: ZnO)/n-Ga $ _ {\text {2}} $ O $ _ {\text {3}} $ Heterojunction Device | |
| Pal et al. | Compositionally graded interface for passivation of HgCdTe photodiodes | |
| Edwall et al. | HgCdTe growth and detector technology | |
| Corsi et al. | Thin film infrared detector arrays for integrated electronic structures | |
| Weiss | Thirty years of HgCdTe technology in Israel | |
| RU2396635C1 (en) | Infrared radiation sensitive structure and method of making said structure | |
| USH894H (en) | IR detector structure and method of making | |
| Varavin et al. | Dependence of the electrical parameters of MBE-grown Cd x Hg 1− x Te films on the level of doping with indium | |
| Bahir et al. | Characterization of a new planar process for implementation of p-on-n HgCdTe heterostructure infrared photodiodes |