作為Ⅳ-Ⅵ族半導體的典型代表,硒化鉛(PbSe)屬于直接帶隙半導體,常溫下的禁帶寬度為0.27eV,常用于紅外探測,PbSe薄膜制備一直就是熱門研究方向。在PbSe薄膜生長研究中,為了實現(xiàn)紅外焦平面陣列與讀出電路的單片集成,大量的工作是在探索Si基片表面的PbSe薄膜生長技術,雖然,也取得了一定進展,但由于晶格常數(shù)差異巨大,PbSe薄膜質量仍然不高。GaSb與PbSe同屬于立方晶體結構,其晶格常數(shù)均約為6.1?,且大尺寸GaSb單晶技術已經成熟,采用GaSb單晶作基片應可生長出高質量PbSe薄膜。無論是采用Si做基片,還是采用GaSb做基片,在生長硒化物薄膜時,一個必須考慮的問題是:在富Se環(huán)境下,Si單晶和GaSb單晶表面都將與Se產生嚴重的化學反應,因此,探索合適的緩沖層材料就成為PbSe薄膜生長的重要研究任務。作為Ⅱ-Ⅵ半導體的重要一員,CdSe在光電子領域具有重要價值,由于與PbSe同屬硒化物材料,且均可采用分子束外延技術進行生長,故本論文選擇CdSe作為緩沖層,采用分子束外延為技術手段,探索在Si單晶及GaSb單晶表面生長高質量PbSe薄膜的技術方案,為此,論文開展了以下幾方...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 紅外探測器的概述
        1.2.1 紅外探測器的發(fā)展歷程
        1.2.2 紅外光子探測器的材料系統(tǒng)
    1.3 6.1?家族半導體材料介紹
        1.3.1 PbSe材料簡介
        1.3.2 CdSe材料簡介
        1.3.3 GaSb材料簡介
    1.4 論文主要研究方向與內容
第二章 實驗原理與性能測試方法簡介
    2.1 分子束外延(MBE)
        2.1.1 MBE設備簡介
        2.1.2 薄膜的生長過程概述
        2.1.3 薄膜生長的三種模式
    2.2 材料測試表征方法介紹
        2.2.1 X射線衍射
        2.2.2 X射線光電子能譜分析
        2.2.3 掃描電子顯微鏡
        2.2.4 透射電子顯微鏡
        2.2.5 器件電學性能測試
第三章 Cd Se襯底上生長Pb Se薄膜研究
    3.1 CdSe/PbSe薄膜的制備
    3.2 CdSe/PbSe薄膜表征
        3.2.1 CdSe/PbSe薄膜的TEM截面測試
        3.2.2 CdSe/PbSe薄膜的XRD測試
    3.3 CdSe/PbSe薄膜電學性能測試
    3.4 本章小結
第四章 Cd Se薄膜的分子束外延生長
    4.1 Si(100)襯底上的Cd Se薄膜生長
        4.1.1 CdSe薄膜生長溫度探索
        4.1.2 Se源溫度對Cd Se薄膜質量影響
    4.2 GaSb基片表面的Cd Se薄膜生長
    4.3 本章小結
第五章 Cd Se緩沖層對Pb Se薄膜生長的影響
    5.1 PbSe薄膜的生長及微觀結構特性表征
    5.2 PbSe薄膜的電學性能測試
    5.3 本章小結
第六章 結論
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果



本文編號：3887483