【摘要】：近年來,三元化合物半導(dǎo)體Cd Mn Te受到了廣泛的關(guān)注和研究。Cd Mn Te晶體具有優(yōu)異的光電性能,是最為理想的室溫X射線、γ射線探測器材料之一。國內(nèi)外對Cd Mn Te晶體生長進(jìn)行了很多深入的研究,能夠生長高質(zhì)量的Cd Mn Te晶體,但制備高性能的Cd Mn Te探測器,還需要嚴(yán)格的器件制備工藝。目前,在Cd Mn Te晶體表面的處理,金屬與Cd Mn Te晶體的接觸表征等研究上仍存在諸多問題。本文重點介紹了Cd Mn Te晶體機(jī)械拋光(MP)、化學(xué)拋光(CP)、化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)和化學(xué)機(jī)械拋光+化學(xué)拋光(CMP+CP)這四種表面處理工藝,使用真空蒸鍍法與化學(xué)沉積法在表面處理過的Cd Mn Te晶體上制備金電極,通過傳輸線模型對比了四種表面處理后所得金半接觸質(zhì)量的差異以及退火前后金半接觸質(zhì)量的差異。本文主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下:(1)通過AFM測試得到,經(jīng)過MP、CP、CMP和CMP+CP處理后晶片表面的平均粗糙度Ra分別到8.2nm、5.1nm、1.4nm和0.84nm。使用XPS測試晶體表面的化學(xué)成分與化學(xué)價態(tài),結(jié)果得到:MP和CMP+CP處理后晶體表面(Te+Te4+)/(Cd+Mn)比值分別是1.07和1.10,符合Cd Mn Te晶體的化學(xué)計量比;CP和CMP處理后的晶體表面(Te+Te4+)/(Cd+Mn)比值分別為2.00和1.40,存在富Te現(xiàn)象。因而,CMP+CP是一種較理想的Cd Mn Te晶體表面拋光處理工藝,可以得到超光滑且符合化學(xué)計量比的Cd Mn Te晶片表面。(2)采用真空蒸發(fā)法和Au Cl3化學(xué)沉積法在Cd Mn Te晶體表面制備Au電極,并進(jìn)行電流電壓(I-V)性能測試。結(jié)果表明,在傳統(tǒng)CP表面處理后,真空蒸發(fā)法制備得到的Au/Cd Mn Te接觸是肖特基接觸,勢壘高度?=0.826±0.005??。使用Au Cl3化學(xué)沉積法制備電極表現(xiàn)出歐姆特性,I-V曲線表明經(jīng)過CP、CMP和CMP+CP處理后的Au/Cd Mn Te接觸歐姆系數(shù)分別為0.81、0.95和0.98。I-V測試只能定性表征歐姆接觸質(zhì)量,不能滿足精確測量的要求。(3)使用單環(huán)傳輸線模型研究了Au Cl3化學(xué)沉積法制備Au/Cd Mn Te接觸的接觸電阻率?,比較了晶片表面處理和電極退火對Au/Cd Mn Te接觸電阻率的影響。設(shè)計了適合Cd Mn Te晶體的模型電極尺寸,通過光刻技術(shù)在Cd Mn Te晶片上制備單環(huán)傳輸線模型電極,并使用該模型計算了Au/Cd Mn Te的接觸電阻率。結(jié)果表明,Cd Mn Te晶片經(jīng)過CP,CMP,CMP+CP處理后的Au/Cd Mn Te的接觸電阻率分別為544.5Ω·cm2、89.0Ω·cm2、15.0Ω·cm2。退火后接觸電阻率進(jìn)一步降低為313.6Ω·cm2、30.2Ω·cm2、3.9Ω·cm2。通過改進(jìn)Cd Mn Te表面處理工藝,進(jìn)一步對Au/Cd Mn Te接觸進(jìn)行合適的退火處理,可以得到高質(zhì)量歐姆接觸。
【學(xué)位授予單位】：上海大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN305.2

【參考文獻(xiàn)】

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1 甄聰棉,李秀玲,潘成福,聶向富,王印月;歐姆接觸中接觸電阻率的計算[J];大學(xué)物理;2005年06期

2 張連東;聶中明;傅莉;查鋼強(qiáng);介萬奇;;Au/p-CdZnTe歐姆接觸的電學(xué)測量及界面特性分析[J];功能材料;2008年06期

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本文編號：2587317