在范德瓦尔斯的基基板上通过分子束Epitaxy增长Hg0.7Cd0.3Te
Shuo Ma1, Wenwu Pan1, Xiao Sun2
1ARC Centre of Excellence for Transformative Meta-Optical Systems (TMOS), Department of Electrical, Electronic and Computer Engineering, The University of Western Australia, Perth, WA 6009, Australia.
Molecules (Basel, Switzerland)
|August 29, 2024
概括
这项研究表明,在基化 (HgCdTe) 薄膜在基底上直接生长,使用分子束表. 最佳条件产生高质量的薄膜,对于曲线红外传感器制造至关重要.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 半导体物理 半导体物理
- 经轴生长 经轴生长 经轴生长
背景情况:
- 水银电化物 (HgCdTe) 是红外光电学的重要半导体.
- 在像这样的替代基板上种植HgCdTe为新型设备架构带来了挑战和机会.
研究的目的:
- 为了研究Hg0.7Cd0.3Te薄膜在透明的范德瓦尔斯 mica (001) 基板上的直接表轴生长.
- 为了确定高质量的HgCdTe薄膜在上的最佳生长参数.
- 为了评估作为HgCdTe epitaxy的基质的潜力.
主要方法:
- 分子束表 (MBE) 用于在 (001) 上直接生长Hg0.7Cd0.3Te.
- 包括温度和Hg流量在内的生长参数被系统地改变.
- 使用X射线衍射 (XRD),原子力显微镜 (AFM) 和横截面传输电子显微镜 (XTEM) 进行了材料质量的鉴定.
主要成果:
- 由于格子匹配,Hg0.7Cd0.3Te (111) 方向在 (001) 上是首选的.
- 最佳生长温度和Hg流量分别被确定为~190°C和4.5×10-4 Torr.
- 在最佳条件下培养的薄膜表现出出色的晶体质量 (FWHM ~ 345.6 弧秒) 和表面形态 (RMS 粗度 ~ 6 nm),尽管存在微双胞胎缺陷.
结论:
- 在上HgCdTe的直接表轴生长是可行的,为制造曲线红外传感器提供了一条途径.
- 了解分层基板上的生长动态对于推进混半导体表达的进步至关重要.
- 米卡基板显示出下一代红外探测器应用的前景.
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